Đánh Giá Khả Năng Hấp Phụ Cr Trong Môi Trường Nước.docx

Viết thuê đề tài giá rẻ trọn gói - KB Zalo/Tele : 0973.287.149
Luanvanmaster.com – Cần Kham Thảo - Kết bạn Zalo/Tele : 0973.287.149
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC
======
VŨ THỊ MAI
ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG HẤP PHỤ Cr(VI)
TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC CỦA VẬT LIỆU
TỔ HỢP PANi/VỎ CÀ PHÊ
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành : Hóa Công nghệ - Môi trường
HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC
======
VŨ THỊ MAI
ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG HẤP PHỤ Cr(VI)
TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC CỦA VẬT LIỆU
TỔ HỢP PANi/VỎ CÀ PHÊ
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành : Hóa Công nghệ - Môi trường
Người hướng dẫn khoa học
TS. ĐỖ THỦY TIÊN
HÀ NỘI

LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới TS. Đỗ Thủy Tiên
– Giảng viên khoa Hóa học, trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 đã tận tình chỉ
bảo, hướng dẫn và định hướng nghiên cứu cho em trong suốt quá trình học tập
và nghiên cứu khoa học.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Hóa Học, trường
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 đã giảng dạy, truyền đạt cho em những kiến thức
quý giá và luôn giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và thực hiện khóa luận.
Cuối cùng, em xin cảm ơn các anh, các chị, các bạn cùng nghiên cứu
trong phòng Hóa môi trường đã giúp đỡ em rất nhiều trong suốt quá trình làm
khóa luận.
Là một sinh viên có lòng say mê nghiên cứu khoa học tuy nhiên vốn
kiến thức của em chưa phong phú và hoàn thiện. Hơn nữa, thời gian để tiến
hành nghiên cứu và hoàn thành khóa luận còn hạn chế. Do đó, bài khóa luận
của em vẫn chưa được đầy đủ và còn nhiều thiếu xót. Vì vậy, em mong muốn
sẽ nhận được sự chia sẻ, góp ý của các thầy cô và các bạn để bản khóa luận của
em được hoàn thiện và tốt hơn.
Hà Nội, ngày tháng 5 năm 2021
Sinh viên thực hiện
Vũ Thị Mai

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU........................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài........................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu...................................................................................... 2
3. Nội dung nghiên cứu..................................................................................... 2
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài...................................................... 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN............................................................................. 3
1.1. Giới thiệu về nguyên tố crom..................................................................... 3
1.1.1. Tính chất vật lí, hóa học.......................................................................... 3
1.1.2. Ứng dụng của Crom................................................................................ 4
1.1.3. Tác hại của Crom .................................................................................... 4
1.1.4. Sự tồn tại của crom trong nước............................................................... 6
1.2. Giới thiệu về phương pháp hấp phụ........................................................... 7
1.2.1. Các khái niệm.......................................................................................... 7
1.2.2. Cân bằng hấp phụ.................................................................................... 9
1.2.3. Các phương trình đẳng nhiệt hấp phụ...................................................10
1.3. Giới thiệu về vỏ cà phê ............................................................................13
1.4. Giới thiệu về vật liệu PANi......................................................................14
1.4.1. Cấu trúc tinh thể....................................................................................14
1.4.2. Tính chất của PANi...............................................................................15
1.4.3. Một số phương pháp tổng hợp vật liệu PANi.......................................16
1.4.4. Một số ứng dụng của PANi...................................................................18
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM......................................................................20
2.1. Đối tượng nghiên cứu ..............................................................................20
2.2. Hóa chất và dụng cụ.................................................................................20
2.2.1. Hóa chất ................................................................................................20
2.2.2. Thiết bị nghiên cứu ...............................................................................21

2.3. Phương pháp nghiên cứu..........................................................................22
2.3.1. Phương pháp thu thập tài liệu ...............................................................22
2.3.2. Phương pháp phân tích..........................................................................22
2.4. Phương pháp thực nghiệm .......................................................................23
2.4.1. Xây dựng đường chuẩn Cr (VI)............................................................23
2.4.2. Thực nghiệm chế tạo VLHP .................................................................23
2.4.3. Đánh giá khả năng hấp phụ kim loại nặng Cr(VI) của các vật liệu tổ
hợp PANi/vỏ cà phê........................................................................................24
2.4.4. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ Cr (VI) của
VLHP. .............................................................................................................25
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN..................................................27
3.1. Lập đường chuẩn Cr (VI).........................................................................27
3.2. Kết quả đánh giá khả năng hấp phụ Cr(VI) của các vật liệu tổ hợp.......28
3.3. Kết quả khảo sát cấu trúc bề mặt của vật liệu tổ hợp ..............................29
3.3.1. Kết quả xác định phổ hồng ngoại FTIR................................................29
3.3.2. Hình ảnh SEM của vật liệu tổ hợp........................................................30
3.4. Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ Cr(VI) của
vật liệu tổ hợp..................................................................................................30
3.4.1. Ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ Cr(VI)................................31
3.4.2. Kết quả khảo sát thời gian đạt cân bằng hấp phụ của VLHP ..............32
3.4.3. Ảnh hưởng của hàm lượng chất hấp phụ đến khả năng hấp phụ của
VLHP ..............................................................................................................34
3.4.4. Ảnh hưởng của nồng độ Cr(VI) đến hiệu quả hấp phụ của VLHP ......35
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................40
Kết luận ...........................................................................................................40
Kiến nghị.........................................................................................................40
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................41

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Ký hiệu viết tắt Tên đầy đủ
QCVN : Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia
BTNMT : Bộ Tài nguyên và Môi trường
VLHP : Vật liệu hấp phụ
SEM : Phương pháp kính hiển vi điện tử quét
TN : Thí nghiệm
PANi
CH
: Polyaniline
: vỏ cà phê (Coffee husk)

DANH MỤC HÌNH VÀ BIỂU ĐỒ
Hình 1.2. Sự phụ thuộc của Ccb/q vào Ccb....................................................12
Hình 1.1. Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir.............................................12
Hình 3.1. Đồ thị đường chuẩn xác định nồng độ Cr (VI)...............................27
Hình 3.2. Hiệu suât hấp phụ Cr(VI) của các vật liệu tổ hợp PANi/vỏ cà phê 28
Hình 3.3. Hình ảnh phổ hồng ngoại FTIR của mẫu vật liệu PA/CH 1:2........29
Hình 3.4. Ảnh SEM của vỏ cà phê..................................................................30
Hình 3.5. Ảnh SEM vật liệu tổ hợp ...............................................................30
Hình 3.6. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ của VLHP
.........................................................................................................................32
Hình 3.7. Đồ thị biểu diễn thời gian đạt cân bằng hấp phụ ............................33
Hình 3.8. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của liều lượng VLHP đến khả năng hấp
phụ...................................................................................................................35
Hình 3.9: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ đầu Cr(VI) tới hiệu suất hấp
phụ của VLHP.................................................................................................36
Hình 3.11. Sự phụ thuộc của Ccb/q vào Ccb của VLHP đối với Cr(VI) ..........38
Hình 3.10. Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir của VLHP đối với Cr(VI)38

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Một số hằng số vật lí của crom.........................................................3
Bảng 1.2: Giá trị giới hạn nồng độ của ion kim loại Cr (VI) trong nước thải
công nghiệp .......................................................................................................6
Bảng 1.3: Một số đường đẳng nhiệt hấp phụ..................................................10
Bảng 3.1. Kết quả đo độ hấp thụ quang của dung dịch Cr (VI) với các.........27
nồng độ khác nhau. .........................................................................................27
Bảng 3.2. Hiệu suất hấp phụ của các vật liệu tổ hợp PANi/vỏ cà phê ...........28
Bảng 3.3. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ của VLHP
.........................................................................................................................31
Bảng 3.4. Kết quả khảo sát thời gian đạt cân bằng hấp phụ của VLHP.........33
Bảng 3.5. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của liều lượng VLHP đến khả năng hấp
phụ...................................................................................................................34
Bảng 3.6. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Cr(VI) đến hiệu suất hấp
phụ của VLHP.................................................................................................35
Bảng 3.7. Các thông số khảo sát sự hấp phụ Cr(VI) của VLHP ....................37
Bảng 3.8. So sánh một số chất hấp phụ được sử dụng để loại bỏ các ion Cr(VI)
trong nước .......................................................................................................39

1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Ngày nay, vấn đề ô nhiễm môi trường đã không còn quá xa lạ đối với
chúng ta đặc biệt là ô nhiễm nguồn nước. Do sự phát triển kinh tế và sự gia
tăng dân số nên môi trường ngày càng bị ô nhiễm mà nguồn gốc chủ yếu là từ
công nghiệp. Các nhà máy, xí nghiệp mọc lên rất nhiều kéo theo đó là sự gia
tăng hàng ngàn chất thải độc hại như các chất vô cơ, hữu cơ và đặc biệt là các
kim loại độc hại như Hg, Pb, Cd, As, Cr, Ni, Cu... Các kim loại này ở trong
nước và đất, tích lũy trong chuỗi thức ăn và cuối cùng tác động tới con người,
sinh vật và thảm thực vật [13]. Vì vậy, ô nhiễm do kim loại nặng đã và đang là
vấn đề cần được quan tâm xử lý.
Crom là một trong những kim loại độc hại có nhiều trong nước thải của
ngành công nghiệp hóa chất, mạ điện, làm thuốc nhuộm, sơn, mực in, chất
nổ,… Crom xâm nhập vào cơ thể qua ba con đường: hô hấp, tiêu hóa và tiếp
xúc qua da gây ra các bệnh như: viêm da, ho, khó thở nặng hơn sẽ gây ung thư
phổi, loét dạ dày, viêm thận,...[13]. Do vậy, việc loại bỏ các kim loại độc hại
như Crom ra khỏi nguồn nước đang là một vấn đề cấp thiết.
Các phương pháp thông thường để loại bỏ kim loại nặng từ nước thải
công nghiệp là kết tủa, đông tụ, trao đổi ion, lắng, lọc, đồng kết tủa, thẩm thấu
ngược, hấp phụ. Trong đó, phương pháp hấp phụ được sử dụng rộng rãi và cho
kết quả cao [10]. Thực tế chỉ ra rằng, cần phải tìm kiếm các chất hấp phụ mang
lại hiệu quả xử lý cao và chi phí thấp.
Hiện nay, các nhà khoa học trên thế giới và ở Việt Nam ngày càng quan
tâm nghiên cứu nhiều hơn về khả năng ứng dụng của polyme dẫn, đặc biệt là
aniline. Aniline được biến tính, lai ghép với nhiều vật liệu vô cơ, hữu cơ thành
dạng compozit nhằm làm tăng khả năng ứng dụng của nó trong thực tế. Một
trong những vật liệu sử dụng để lai ghép với aniline đang được các nhà khoa

2
học quan tâm là các phụ phẩm nông nghiệp (PPNN). Hướng nghiên cứu này
còn có nhiều ưu điểm là tận dụng được nguồn nguyên liệu chi phí thấp, dễ kiếm.
Vỏ cà phê là một trong những phụ phẩm rẻ tiền, dễ kiếm, không làm nguồn
nước bị ô nhiễm.Vật liệu này có hoạt tính cao, có khả năng hấp phụ các kim
loại nặng tốt [3].
Từ những lý do trên, em đã lựa chọn đề tài khóa luận của mình là: “Đánh
giá khả năng hấp phụ Cr(VI) trong môi trường nước của vật liệu tổ hợp
PANi/vỏ cà phê”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu chế tạo vật liệu tổ hợp từ vỏ cà phê và PANi để hấp phụ kim
loại nặng Cr (VI) trong môi trường nước.
3. Nội dung nghiên cứu
+ Tổng hợp vật liệu dạng compozit từ PANi và vỏ cà phê.
+ Đánh giá cấu trúc bề mặt của vật liệu tổ hợp thông qua dữ liệu ảnh
SEM, phổ IR.
+ Đánh giá khả năng hấp phụ Cr(VI) của các vật liệu tổ hợp chế tạo được.
+ Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ Cr(VI) của vật
liệu tổ hợp: pH, thời gian hấp phụ, khối lượng vật liệu, nồng độ Cr(VI) ban đầu.
+ Xác định dung lượng hấp phụ cực đại của vật liệu tổ hợp đối với
Cr(VI).
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Tận dụng nguồn phế thải nông nghiệp sẵn có, chi phí thấp để điều chế
các loại VLHP sử dụng để loại bỏ các ion kim loại nặng trong nước từ đó giúp
bảo vệ môi trường và sức khỏe của cộng đồng.

3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu về nguyên tố crom
1.1.1. Tính chất vật lí, hóa học
Crom là nguyên tố hóa học thuộc nhóm IV B, số thứ tự là 24, cấu hình
electron là [Ar]3d5
4s1
. Crom có một số hằng số vật lí được thể hiện trong bảng
1.1:
Bảng 1.1. Một số hằng số vật lí của crom
Cấu hình electron [Ar]3d5
4s1
Năng lượng ion hóa, eV
I1 6,76
I2 16,49
I3 30,95
Nhiệt độ nóng chảy, o
C 1875
Nhiệt độ sôi, o
C 2197
Nhiệt thăng hoa, KJ/mol 368,2
Bán kính nguyên tử, Ao
1,27
Tên gọi crom hay chrome xuất phát từ tiếng Hi Lạp Chroma có nghĩa là
“màu sắc” bởi vì các hợp chất của crom đều có màu [13]. Crom chiếm
6.10-3
% tổng số nguyên tử. Crom là một kim loại cứng, mặt bóng, màu xám

4
thép, có độ bóng cao và nhiệt độ nóng chảy cao. Crom là chất không mùi, không
vị và dễ rèn. Hợp chất của crom tạo thành do sự xói mòn của crom và trong các
loại đá, crom còn xuất hiện khi núi lửa phun trào. Nồng độ trong đất là khoảng
1-3.000 mg/kg, trong nước biển từ 26 μg/l đến 5,2 mg/l. Crom có các trạng thái
oxi hóa phổ biến là +2, +3 và +6 trong đó +3 là ổn định nhất. Các trạng thái +1,
+4 và +5 rất hiếm. Các trạng thái +6 là những chất có tính oxi hóa mạnh.[13]
1.1.2. Ứng dụng của Crom
Ứng dụng quan trọng nhất của crom hiện nay là được sử dụng để làm
cứng thép. Nó là thành phần quan trọng của thép không gỉ và nhiều hợp kim
khác. Một số loại thép không gỉ với thành phần Crom thấp hoặc các vật liệu
như sắt, thép carbon, đồng… nhà sản xuất cũng mạ thêm một lớp Crom mỏng
trên bề mặt nhằm tăng khả năng chống mài mòn và tính thẩm mỹ cho sản phẩm.
Làm thuốc nhuộm và sơn: “Oxit Crom là chất đánh bóng kim loại với
tên gọi phấn lục. Kim loại này thường được sử dụng để mạ trong sản xuất các
sản phẩm. Hoặc được sử dụng như một chất xúc tác. Nó được thêm vào thủy
tinh để tạo ra một màu xanh ngọc lục bảo. Sản xuất hồng ngọc tổng hợp tạo ra
màu vàng rực rỡ. Là chất nhuộm màu xanh lục trong các loại sơn, đồ gốm sứ,
véc ni, mực… Và làm thuốc ổn định màu cho các thuốc nhuộm vải.” .
Xúc tác cromit làm khuôn nung gạch ngói. Các muối crom được sử dụng
trong quá trình thuộc da, kali dicromat (K2Cr2O7) có thể dùng làm thuốc thử
để nhận biết các chất, có thể làm sạch các dụng cụ bằng thủy tinh trong phòng
thí nghiệm. Nó cũng được sử dụng làm chất ổn định màu cho các thuốc nhuộm
vải [3].
Trong lĩnh vực y học, crom giống như chất phụ trợ ăn kiêng để giảm cân.
Crom làm dây dẫn điện, phụ gia cho vào xăng,…
1.1.3. Tác hại của Crom
Trong môi trường nước, crom tồn tại ở hai dạng đó là: Cr3+
và Cr6+
trong

5
đó dạng tồn tại của Cr6+
là CrO4
-
và CrO7
2-
. Ta có thể phân loại hàm lượng
crom ở dạng không tan và dạng tan.
Tùy theo trạng thái oxi hóa mà cơ thể hấp thụ crom sẽ khác nhau: “Cr(III)
là một chất vi lượng có tác dụng làm cho cơ thể sử dụng đường, protein và chất
béo. Ngược lại, crom có hóa trị VI lại rất độc. Cr (VI) hấp thụ qua dạ dày, ruột
nhiều hơn Cr (III) và nó còn có thể thấm qua màng tế bào. Lượng hấp thụ của
Cr (VI) gấp 50 lần so với Cr (III). Crom có thể xâm nhập vào cơ thể theo ba
con đường: hô hấp, tiêu hóa và tiếp xúc với da” [19].
Khi crom tiếp xúc qua da sẽ gây nên cách bệnh như: nổi phồng nơi tiếp
xúc và loét sâu tới xương, niêm mạc mũi bị loét,…
Khi crom xâm nhập theo đường hô hấp sẽ gây hắt hơi, chảy nước mũi
nặng hơn sẽ bị viêm phế quản, viêm thanh quản.
Khi bị nhiễm độc crom với hàm lượng lớn có thể gây ra các bệnh như:
viêm thận, loét dạ dày, ruột non, viêm gan, ung thư phổi [19].
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải chứa Cr (VI) [1]. QCVN
40:2011/BTNMT quy định nồng độ của Cr (VI) trong nước thải công
nghiệp như sau:

6
Bảng 1.2: Giá trị giới hạn nồng độ của ion kim loại Cr (VI) trong nước
thải công nghiệp
Nguyên tố Đơn vị
Giá trị C
A B
Cr (VI) mg/l 0,05 0,1
Trong đó:
Cột A quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm trong nước thải công
nghiệp khi xả vào nguồn nước dùng trong sinh hoạt.
Cột B quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm trong nước thải công
nghiệp khi xả vào nguồn nước không dùng trong sinh hoạt.
1.1.4. Sự tồn tại của crom trong nước
Crom tồn tại ở hai dạng là Cr (III) và Cr (VI) trong các vùng nước tự
nhiên. Khi có ít oxi, tồn tại ở dạng Cr (III). Ở pH > 7 thì ion CrO4
2-
lại chiếm
nhiều hơn. Ở pH trung bình, tỉ lệ Cr (III)/Cr (VI) sẽ phụ thuộc vào chất oxi hóa
trung gian, nồng độ oxi, nồng độ của chất khử và các tác nhân tạo phức khác.
Cr (III) hình thành các phức khác nhau từ các chất hữu cơ như: axit amin,
axit humic và các axit khác.
Sự có mặt của crom và nồng độ của nó phụ thuộc vào các hợp chất của
crom sử dụng trong công nghiệp, độ pH, chất thải hữu cơ hay chất thải vô cơ.
Từ các yếu tố trên, ta kết luận được: “Cr (VI) có mặt chủ yếu trong nước thải
của các ngành luyện kim, công nghiệp chế biến kim loại, phóng xạ và trong
chất nhuộm, Cr (III) có trong nước thải của các ngành thuộc da, dệt may và
trong nước thải công nghiệp mạ trang trí” [13].
Trong tất cả các phương pháp xử lý Cr (VI) như phương pháp hóa lí, lọc

7
màng, điện hóa, trao đổi ion, sinh học và hấp phụ thì phương pháp hấp phụ là
một trong những phương pháp phổ biến và có hiệu quả kinh tế tốt nhất. Về
nguyên tắc, hấp phụ có thể không chỉ loại bỏ kim loại nặng mà nó còn phục hồi
và tái chế chúng trở lại quá trình công nghiệp.
1.2. Giới thiệu về phương pháp hấp phụ
1.2.1. Các khái niệm

Hấp phụ:

- Hấp phụ có thể hiểu là quá quá trình tích lũy các chất lên bề mặt của
một chất A nào đó đồng thời làm tăng nồng độ của các chất đó trên bề mặt phân
cách pha của chất A. Trong đó, các chất lỏng, khí hay bay hơi được tích lũy
trên bề mặt của một chất rắn khác gọi là chất bị hấp phụ. Còn chất A có bề mặt
là nơi tích lũy các chất bị hấp phụ gọi là chất hấp phụ.
Ngược với quá trình hấp phụ là quá trình giải hấp phụ. Các phân tử chất
bị hấp phụ sẽ đi ra khỏi bề mặt của chất hấp phụ ngay cả khi chúng vẫn được
tích lũy trên bề mặt của chất hấp phụ. Ở đây, các phân tử của chất bị hấp phụ
và chất hấp phụ luôn tồn tại một lực tương tác do đó người ta phân biệt thành
hai loại: hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học [4].
- Hấp phụ vật lý:
+ Định nghĩa: “Các nguyên tử bị hấp phụ liên kết với những tiểu phân
ở bề mặt phân chia pha bởi lực liên kết Vander walls yếu”.
+ Nói cách khác: “Các phân tử chất bị hấp phụ và chất hấp phụ không
tạo thành hợp chất hóa học mà chỉ bị ngưng tụ và bị giữ lại trên bề mặt phân
chia pha bằng lực liên kết phân tử yếu (lực Vander walls) và liên kết hidro, sự
hấp phụ vật lý luôn thuận nghịch và nhiệt hấp phụ không lớn”.
- Hấp phụ hóa học:
+ Định nghĩa: “Các phân tử hấp phụ và những phân tử bị hấp phụ tạo
thành những hợp chất hóa học trên bề mặt phân chia pha bằng lực hóa trị mạnh”.

8
+ Nói cách khác: “Hấp phụ hóa học xảy ra khi các phân tử hấp phụ tạo
hợp chất hóa học với các phân tử bị hấp phụ và hình thành trên bề mặt phân
chia pha. Lực hấp phụ hóa học là lực liên kết hóa học thông thường như liên
kết ion, liên kết cộng hóa trị, liên kết phối trí”. Sự hấp phụ hóa học luôn luôn
bất thuận nghịch. Nhiệt hấp phụ hóa học lớn, có thể đạt tới giá trị 800 kJ/mol.

Hấp phụ trong môi trường nước

Trong nước, luôn tồn tại ít nhất ba thành phần trong một hệ hấp phụ:
nước, chất hấp phụ và chất bị hấp phụ. Trong hệ này, luôn tồn tại song songcác
cặp tương tác sau: nước - chất bị hấp phụ, chất hấp phụ - chất hấp phụ. Do đó,
sự tương tác của cặp nào xảy ra mạnh mẽ hơn thì hấp phụ sẽ xảy ra với cặp đó.
Ngoài việc phụ thuộc vào sự cạnh tranh giữa các cặp tương tác, quá trình
hấp phụ còn phụ thuộc vào: khả năng tan trong nước của chất bị hấp phụ, khả
năng ưa nước hay kị nước và mức độ kị nước của chất hấp phụ. Do đó, tính
tương đồng về sự phân cực giữa chất hấp phụ là điều kiện đầu tiên để quá trình
hấp phụ có thể xảy ra. Ngoài ra, còn có các yếu tố khác như: pH, thời gian hay
các yếu tố về cấu trúc của vật liệu như: độ xốp, kích thước lỗ xốp và sự phân
bố của chúng trên vật liệu, diện tích bề mặt riêng hay kích thước của các mao
quản cũng có sự ảnh hưởng tới quá trình hấp phụ.

9
1.2.2. Cân bằng hấp phụ
Quá trình hấp phụ là một quá trình thuận nghịch. Đối với các chất bị hấp
phụ sau khi đã hấp phụ trên bề mặt phân chia pha vẫn có thể di chuyển đi ra
theo quá trình giải hấp phụ. Cùng với sự kéo dài thời gian, lượng chất bị hấp
phụ tích lũy trên bề mặt chất hấp phụ càng nhiều đồng thời tốc độ của quá trình
giải hấp phụ càng lớn thì đến một thời điểm nào đó tốc độ hấp phụ và tốc độ
giải hấp bằng nhau khi đó quá trình hấp phụ đạt cân bằng [7] [12].

Dung lượng hấp phụ cân bằng

Dung lượng hấp phụ cân bằng là: “Khối lượng chất bị hấp phụ trên một
đơn vị khối lượng chất hấp phụ ở trạng thái cân bằng trong điều kiện xác định
về nồng độ và nhiệt độ”.
Dung lượng hấp phụ được tính theo công thức:
( )
o cb
C C V
q
m

 (1.1)
Trong đó:
q: dung lượng hấp phụ ở trạng thái cân bằng (mg/g) V: thể tích dung dịch chất
bị hấp phụ (l)
m: khối lượng của chất bị hấp phụ (g)
Co: nồng độ ban đầu của chất bị hấp phụ (mg/l)
Ccb: nồng độ của chất hấp phụ tại thời điểm cân bằng (mg/l)
“Các phần tử của chất bị hấp phụ không bị hấp phụ đồng thời. Vì nó phải
khuếch tán từ dung dịch đến bề mặt ngoài chất hấp phụ và khuếch tán vào sâu
bên trong hạt của chất hấp phụ” [6].

Hiệu suất hấp phụ:


10
Là tỉ số giữa nồng độ của dung dịch bị hấp phụ và nồng độ của dung
dịch ban đầu.
( )
100
o cb
o
C C
H
C

  (1.2)
Trong đó:
H: hiệu suất hấp phụ (%)
Co: nồng độ ban đầu của dung dịch (mg/l)
Ccb: nồng độ của dung dịch khi đạt cân bằng hấp phụ (mg/l)
1.2.3. Các phương trình đẳng nhiệt hấp phụ
Một số đường đẳng nhiệt hấp phụ trong bảng 1.3 như sau:
Bảng 1.3: Một số đường đẳng nhiệt hấp phụ
Tên Phương trình Bản chất
Langmuir
.
1 .
v b p
m b p


Vật lý, hóa học
Henry .
v k p
 Vật lý, hóa học
Freundlich
1
. ,( 1)
v k p n
n
  Vật lý, hóa học
Shlygin-Fumkin-
Temkin
1 1
ln .
o
m
C p
v a
 Hóa học
BET
1 ( 1)
.
( ) . .
o m m o
p C p
v p p v C v C p

 

Vật lý, nhiều lớp

11
Trong đó:
v: thể tích chất bị hấp phụ.
vm: thể tích hấp phụ cực đại.
p: áp suất chất bị hấp phụ ở pha khí.
po: áp suất hơi bão hòa của chất bị hấp phụ ở trạng thái lỏng tinh khiết
ở cùng nhiệt độ.
a,b,k,n: các hằng số.
Trong khóa luận này, em nghiên cứu cân bằng hấp phụ của VLHP với
ion kim loại nặng Cr (VI) trong môi trường nước theo mô hình đường đẳng
nhiệt hấp phụ Langmuir và mô hình này được xây dựng dựa trên ba giả thuyết:
- Tiểu phân bị hấp phụ liên kết với bề mặt tại những trung tâm xác
định.
- Mỗi trung tâm chỉ hấp phụ một tiểu phân
- Bề mặt chất hấp phụ là đồng nhất.
Phương trình Langmuir được xây dựng cho hệ khí – rắn.
Tuy nhiên, phương trình này có thể áp dụng được trong môi trường nước.
có dạng:
Trong đó:
Ccb: nồng độ chất bị hấp phụ ở trạng thái cân bằng (mg/l).
q: dung lượng hấp phụ cân bằng (mg/g).
qmax: dung lượng hấp phụ cực đại (mg/g).
K: hằng số Langmuir.
max .
1 .
cb
cb
q C
q
K C



12
Khi K.C<<1 thì q=qmax.K.C sẽ mô tả vùng hấp phụ tuyến tính.
Khi K.C>>1 thì q<qmax mô tả vùng hấp phụ bão hòa.
Khi nồng độ của chất bị hấp phụ thuộc vùng giữa hai giới hạn trên khi
đó đường đẳng nhiệt Langmuir sẽ được biểu diễn dưới dạng một đoạn cong.
Khi đó, phương trình (1.3) được biểu diễn về dạng:
max max
1 1
.
.
cb
cb
C
C
q q K q
 
(1.4)
Ta xây dựng đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của tỉ lệ Ccb/q theo Ccb, khi
đó các hằng số K và qmax xác định. Kết quả thể hiện ở hình 1.1 và hình 1.2:
Hình 1.1. Đường đẳng nhiệt
hấp phụ Langmuir
Hình 1.2. Sự phụ thuộc của
Ccb/q vào Ccb

13
Từ đồ thị sự phụ thuộc của Ccb/q vào Ccbta dễ dàng tính được qmax và
hằng số K.
1
tan
1
.
m
L
m
q
K
b q



Phương trình đẳng nhiệp hấp phụ Langmuir có dạng đơn giản, có thể giải
thích thỏa đáng các số liệu thực nghiệm.
1.3. Giới thiệu về vỏ cà phê
Cà phê là một trong những mặt hàng nông sản xuất khẩu chủ lực của
Việt Nam được trồng nhiều ở 5 tỉnh Tây Nguyên: Đắk Lắk , Gia Lai, Kon Tum,
Đắk Nông, Lâm Đồng và trồng ở các tỉnh Điện Biên, Sơn La, Quảng Trị, Bình
Phước, Đồng Nai, Bà Rịa Vũng Tàu. Đắk Lắk là tỉnh có diện tích trồng cà phê
lớn nhất cả nước. Theo báo cáo của Cục Thống kê tỉnh Đắk Lắk , năm 2019
diện tích cà phê tăng so với năm trước nhưng sản lượng cà phê của tỉnh không
tăng, đạt 476.424 tấn [15], với tỷ lệ vỏ khô quả cà phê chiếm khoảng 60-65%
thì hàng năm riêng tỉnh Đắk Lắk sẽ thải ra gần 300.000 tấn vỏ khô quả cà phê,
so với các phế phẩm nông nghiệp khác, chất thải này phân hủy lâu hơn, gây ô
nhiễm môi trường.
Hiện nay, sau mỗi đợt thu hoạch các hộ nông dân không thu gom vỏ cà
phê sao cho hợp vệ sinh hoặc họ thường đốt gây ô nhiễm môi trường không khí
và ô nhiễm môi trường nói chung. Cho nên việc tận dụng vỏ cà phê để chế tạo
vật liệu hấp phụ là một hướng nghiên cứu khoa học mới với nhiều triển vọng
trong việc xử lý, cải thiện môi trường và đặc biệt về mặt kinh tế.
Thành phần chính của vỏ quả cà phê là Gluxit gồm xenluloza,
hemixenluloza, lignin. Sự kết hợp giữa xenluloza và hemixenluloza có chứa
nhiều nhóm –OH, thuận lợi cho khả năng hấp phụ thông qua liên kết hidro.

14
Xenluloza là polisaccarit cao phân tử do các mắt xích 𝛽-glucoza
[C6H7O2(OH)3]n nối với nhau bằng liên kết 𝛽-1,4-glucozit. Phân tử khối của
xenluloza rất lớn khoảng từ 100.000-250.000 đ.v.c. Trong mỗi phân tử
xenluloza có khoảng 1000-15000 mắt xích glucozo. Hemixenluloza là
polisaccarat giống như xenluloza nhưng có số mắt xích nhỏ hơn và thường bao
gồm nhiều loại mắt xích có chứa nhóm axetyl và metyl. Lignin là loại polime
được tạo bởi các mắt xích phenylpropan. Lignin giữ vai trò kết nối giữa
xenluloza và hemixenluloza [17].
1.4. Giới thiệu về vật liệu PANi
1.4.1. Cấu trúc tinh thể
PANi là một trong số nhiều loại polyme dẫn điện và có tính chất dẫn
điện tương tự với một số kim loại [6]. PANi là vật liệu đang được cả thế giới
quan tâm do có khả năng ứng dụng lớn, nguồn nhiên liệu rẻ tiền, dễ tổng hợp.
Ngoài ra, PANi còn có khả năng chịu nhiệt độ cao, bền cơ học, tồn tại ở nhiều
trạng thái oxy hóa - khử khác nhau và đặc biệt là khả năng điện hóa rất cao.
Người ta có thể nâng cao tính năng của PANi nhờ sử dụng kĩ thuật cài các chất
vô cơ hay hữu cơ.
Cấu trúc phân tử PANi :
PANi là sản phẩm cộng hợp của nhiều phân tử anilin trong điều kiện có
mặt tác nhân oxi hóa làm xúc tác. Dạng tổng quát của PANi gồm 2 nhóm cấu
trúc :
n,m= 0,1,2,3,4,…

15
PANi có thể tồn tại nhiều trạng thái oxi hóa khử khác nhau. Với mỗi
trạng thái có một cấu trúc mạch polyme khác nhau và có màu sắc cũng khác
nhau.
Các trạng thái oxi hóa khử cụ thể:
Khi n = 0, pernigranlin - màu xanh tím (trạng thái oxi hóa hoàn toàn).
Khi m = 0, leucoemeraldin - màu vàng (trạng thái khử cao nhất).
Khi n = b, emeraldin - màu xanh nước biển (trạng thái oxi hóa một nửa). Ngoài
ba trạng thái cơ bản: pernigranlin (màu xanh tím), leucoemeraldin (màu vàng),
emeraldin (màu xanh lá cây), do được hoạt hóa cao của nhóm (-NH-) và mã
cấu trúc (=NH-), PANi thường tạo muối với các axit thành dạng emeraldin có
tính chất dẫn điện tốt, trong đó độ dẫn điện phụ thuộc vào anion được cài vào.
[5]
1.4.2. Tính chất của PANi
a. Tính dẫn điện
PANi có hệ thống nối đôi liên hợp dọc toàn bộ mạch phân tử hoặc trên
những đoạn lớn của mạch nên nó là hợp chất hữu cơ dẫn điện. PANi có thể tồn
tại cả ở trạng thái cách điện và cả ở trạng thái dẫn điện. Trong trạng thái muối
emeraldin có độ dẫn điện cao nhất và ổn định nhất. Tính dẫn điện của các muối
emeraldin PANi phụ thuộc vào nhiệt độ, độ ẩm cũng như phụ thuộc vào dung
môi. Ngoài ra, điều kiện tổng hợp có ảnh hưởng đến việc hình thành sai lệch
hình thái cấu trúc polyme. Vì vậy làm thay đổi tính dẫn điện của vật liệu. Tuy
nhiên tính dẫn của PANi phụ thuộc nhiều nhất vào mức độ pha tạp proton. Chất
pha tạp có vai trò quan trọng để điều khiển tính chất dẫn của polyme dẫn. Tuy
nhiên tính dẫn điện của PANi sẽ thay đổi khi ta doping vào mạch polyme một
số ion lạ, ví dụ Cl-
, Br-
, I-
, ClO4
-
... Nguyên nhân dẫn đến sự tang độ dẫn là do
khi ta doping thêm các ion lạ vào mạch PANi thì nó chuyển sang dạng muối
dẫn làm tăng tính dẫn của PANi.

16
b. Tính điện sắc .
PANi có tính điện sắc vì màu của nó thay đổi do phản ứng oxi hóa
khử của chúng. Người ta đã chứng minh PANi thể hiện được rất nhiều màu sắc
từ màu vàng tới màu xanh nhạt tới màu xanh lá cây, xanh thẫm và tím đen.
c. Khả năng tích trữ năng lượng.
PANi ngoài khả năng dẫn điện nó còn có khả năng tích trữ năng lượng
cao do vậy người ta sử dụng làm vật liệu chế tạo nguồn điện thứ cấp.
Ví dụ:
Ắc quy, tụ điện. PANi có thể thay thế MnO2 trong pin do MnO2 là chất
độc hại
1.4.3. Một số phương pháp tổng hợp vật liệu PANi
PANi có thể được tạo ra trong dung môi nước hoặc dung môi không
nước, sản phẩm tạo ra ở dạng emeraldin màu đen, cấu trúc của nó ngày nay
vẫn còn là vấn đề cần nghiên cứu.
Dạng cơ bản của PANi ứng với trạng thái oxi hóa của nó là emeraldin
và được coi là chất cách điện, độ dẫn điện của nó là 10-10 S/cm.
PANi có thể được tổng hợp bằng con đường điện hóa hoặc hóa học,
trong đó phương pháp điện hóa có nhiều ưu điểm hơn. Tuy nhiên để sản suất
với mục đích chế tạo vật liệu dạng bột với lượng lớn thì phương pháp hóa học
được sử dụng nhiều hơn.
a. Polyme hóa anilin bằng phương pháp hóa học.
Phương pháp polyme hóa anilin theo con đường hóa học đã được biết
đến từ lâu và đã được ứng dụng rộng rãi trong thực tế. Quá trình tổng hợp PANi
được diễn ra trong sự có mặt có tác nhân oxy hóa làm xúc tác. Người ta thường
sử dụng amonipesunfat (NH4)2S2O8 làm chất oxy hóa trong quá trình tổng hợp
PANi và nhờ nó mà có thể tạo được polyme có khối lượng phân tử rất cao và
độ dẫn tối ưu hơn so với các chất oxy hóa khác. Phản ứng trùng hợp các

17
monome anilin xảy ra trong môi trường axit (H2SO4, HCl, HClO4,...) hay môi
trường các hoạt chất oxy hóa như các chất tetra flouroborat khác nhau (NaBF4,
NO2BF4, Et4NBF4). Trong những hệ PANi-NaBF4, PANi-NO2BF4, PANi-
Et4NBF4, do tính chất thủy phân yếu của các cation nên anion sẽ thủy phân tạo
ra HBF4, HBF4 đóng vai trò như một tác nhân proton hóa rất hiệu quả được sử
dụng để làm tăng độ dẫn của polyme. Quá trình tạo PANi bắt đầu cùng với quá
trình tạo gốc cation anilium, đây là giai đoạn quyết định tốc độ của quá trình.
Hai gốc cation kết hợp lại để tạo N- phenyl-1,4- phenylenediamin hoặc không
mang điện sẽ kết hợp với gốc cation anilium tạo thành dạng trime, trime này dễ
dàng bị oxy hóa thành một gốc cation mới và lại dễ dàng kết hợp với một gốc
cation anilium khác để tạo thành dạng tetrame. Phản ứng chuỗi xảy ra liên tiếp
cho đến khi tạo thành polyme có khối lượng phân tử lớn. Bản chất của phản
ứng polyme hóa này là tự xúc tác [6].
b. Polyme hóa bằng phương pháp điện hóa.
Ngoài phương pháp tổng hợp hóa học thông thường, các polyme dẫn
điện còn được tổng hợp bằng phương pháp điện hóa.
Phương pháp điện hóa có ưu điểm có độ tinh khiết cao, tất cả các quá
trình hóa học đều xảy ra trên bề mặt điện cực.
Các giai đoạn xảy ra:
- Giai đoạn 1: Khuếch tán và hấp thụ anilin
- Giai đoạn 2: Oxy hóa anilin
- Giai đoạn 3: Hình thành polyme trên bề mặt điện cực
- Giai đoạn 4: Ổn định màng polyme
Anilin được hòa tan trong dung dịch điện ly sẽ bị oxy hóa tạo màng
polyanilin phủ trên bề mặt mẫu. PANi được tạo ra trực tiếp trên bề mặt điện
cực, bám dính cao. Như vậy, có thể tạo trực tiếp PANi lên mẫu kim loại cần
bảo vệ, đây chính là một ưu điểm của phương pháp tổng hợp PANi bằng điện

18
hóa. Việc tiến hành tổng hợp PANi được tiến hành trong môi trường axit thu
được PANi dẫn điện tốt. Trong môi trường kiềm PANi không dẫn điện, sản
phẩm có khối lượng phân tử thấp. Trong môi trường axit anilin tạo muối nên
tan khá tốt trong axit tạo đơn giản.
1.4.4. Một số ứng dụng của PANi
Màng PANi có thể tồn tại ở các trạng thái oxy hóa khử khác nhau
tương ứng với các màu sắc khác nhau tùy thuộc vào pH của dung dịch điện ly
và thế đặt vào... Nhờ tính chất này màng PANi phủ lên vật liệu vô cơ như: Al,
Fe, Pt... để tạo ra linh kiện hiển thị điện sắc gồm hai điện cực, ví dụ: chế tạo
màn hình tinh thể lỏng.
PANi còn có ứng dụng rộng rãi trong việc bảo vệ kim loại. Do khả năng
bám dính cao, có điện thế dương nên màng PANi có khả năng chống ăn mòn
cao, có triển vọng khả quan thay thế một số màng phủ gây độc hại, ô nhiễm
môi trường. PANi bảo vệ kim loại chủ yếu theo cơ chế bảo vệ anot, cơ chế che
chắn, cơ chế ức chế. Đặc điểm chung của các cơ chế này là do thế của PANi
dương hơn, PANi có vai trò như cực dương làm cho nền kim loại bị hòa tan
nhanh chóng trong giai đoạn đầu tạo khả năng thụ động mạnh, tạo màng oxit
che phủ bảo vệ không cho nền kim loại bị hòa tan tiếp. Bằng thực nghiệm, các
nghiên cứu gần đây đã cho thấy dạng pemigranilin màu xanh thẫm - trạng thái
oxy hóa cao nhất của PANi có khả năng ngăn chặn sự tấn công của axit hay
môi trường ăn mòn [6].
PANi có thể sử dụng để chế tạo sen sơ khi dựa trên nguyên lý sự thay
đổi điện trở thông qua quá trình hấp thụ khi trên bề mặt điện cực. PANi có thể
sử dụng để chế tạo sen sơ khi dựa trên nguyên lý sự thay đổi điện trở thông
qua quá trình hấp thụ khi trên bề mặt điện cực.
Ngoài ra, do PANi có khả năng hấp thụ kim loại nặng nên người ta có
thể dùng nó để hấp thụ các kim loại nặng có trong nước thải công nghiệp

19
cũng như nước thải dân dụng. Để tăng quá trình hấp thụ (tăng bề mặt tiếp
xúc) và làm giảm giá thành sản phẩm người ta phủ nên chất mang như: mùn
cưa, vỏ lạc, vỏ đỗ, vỏ trứng... (tài nguyên chất thải, có ích, rẻ tiền nên có thể
khai thác sử dụng) một lớp màng PANi mỏng [5].

20
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
2.1. Đối tượng nghiên cứu
- Vật liệu tổ hợp giữa PANi và vỏ cà phê.
- Ion kim loại nặng Cr(VI) trong môi trường nước nhân tạo.
2.2. Hóa chất và dụng cụ
2.2.1. Hóa chất
- Nước cất 2 lần
- Natri hidroxit (NaOH) 1N: hòa tan 40g NaOH trong 1 lít nước cất 2
lần
- Axit sunfuric (H2SO4) 1N: cho 28ml H2SO4 đặc vào 500ml nước cất 2
lần rồi định mức tới 1 lít
- Axit photphoric (H3PO4) đặc 95%
- Dung dịch phenophtalein: Hòa tan 1g phenolphtalein trong 1 lít dung
dịch C2H5OH 60% (600ml rượu nguyên chất + 400ml nước)
- Điphenylcacbazit 0.5%: hòa tan 0,25g điphenylcacbazit trong 20ml
axeton
- Dung dịch gốc Cr6+
1000mg/l: Hòa tan 2,8285g K2Cr2O7 trong 1 lít
nước cất 2 lần được dung dịch được dung dịch Cr(VI)1000mg/l. Sau đó pha
dung dịch thành dung dịch Cr(VI) 0,002mg/ml
- Anilin 99,99 % ( d= 1,023g/ml).
- Dung dịch axeton, methanol.
- Dung dịch amoni pesunfat: Hòa tan 11,4g amonipesunfat trong 1 lít
nước cất 2 lần.
- Axit Clohydric (HCl) 1M: Cho 83,6ml HCl (D=1,18g/ml) vào 200ml
nước cất 2 lần rồi định mức tới 1 lít.
Tất cả các hóa chất đều có độ tinh khiết PA và chuẩn bị các dung dịch có
nồng độ xác định.

21
2.2.2. Thiết bị nghiên cứu
- Tủ sấy Memmert, xuất xứ Đức.
- Máy khuấy từ gia nhiệt IKA.
- Cân phân tích OHAUS, xuất xứ Trung Quốc.

22
- Máy đo pH cầm tay Hach-HQ40d, xuất xứ Đức.
- Máy quang phổ UV / Vis JASCO, xuất xứ Anh.
- Bên cạnh những dụng cụ và thiết bị trên còn có bình erlen, bình định
mức, pipet, đũa thủy tinh, bát sứ, giấy lọc, phễu thủy tinh,…
2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Phương pháp thu thập tài liệu
Phương pháp phân tích, tổng hợp nghiên cứu trước có liên quan. Từ đó
rút ra một số vấn đề có tính lý luận và thực tiễn liên quan đến nội dung của đề
tài.
2.3.2. Phương pháp phân tích
- Phương pháp SEM: xác định hình thái học bề mặt của VLHP.
- Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử UV-VIS: xác định hàm
lượng Cr (VI) trước và sau khi hấp thụ.

23
- Phương pháp đo phổ hồng ngoại IR: xác định cấu trúc
của vật liệu compozit đã tổng hợp thông qua sự tồn tại của các nhóm chức.
2.4. Phương pháp thực nghiệm
2.4.1. Xây dựng đường chuẩn Cr (VI)
Trong môi trường axit, Cr (VI) sẽ phản ứng với 1,5-diphenylcacbazit tạo
thành một phức chất màu tím đỏ để định lượng Cr (VI) theo phương pháp trắc
quang. Phản ứng theo phương trình như sau:
2CrO4
2 
 3 H 4 L  8 H 
 Cr ( HL ) 
2  Cr 3
 H 2 L  8H 2O
( Với H4L là 1,5-diphenylcacbazit).
Hàm lượng Cr (VI) được xác định theo cường độ hấp thụ màu của phức
chất ở bước sóng λ = 540 nm.

Cách tiến hành:

- Lấy 6 bình định mức có dung tích 100 ml rồi cho lần lượt: 0; 1; 2; 3;
4; 5 ml dung dịch Cr (VI) nồng độ 5 mg/l.
- Ta tiến hành cho vào từng bình:
+ 1 ml dung dịch phenolphtalein.
+ 1 ml dung dịch H2SO4 1N.
+ 0,2 ml dung dịch H3PO4 đặc.
+ 2 ml dung dịch 1,5-diphenylcacbazit.
+ Thêm nước cất tới vạch định mức.
Sau 5-10 phút thì đem đo độ hấp thụ quang tại bước sóng λ = 540 nm
trên máy quang phổ UV / Vis JASCO.
2.4.2. Thực nghiệm chế tạo VLHP

Thực nghiệm chế tạo vật liệu tổ hợp PANi/vỏ cà phê bằng
phương pháp hóa học theo cách trực tiếp:


24
Vỏ cà phê được rửa sạch, sấy khô, nghiền nhỏ sao cho kích thước
hạt đạt cỡ khoảng 100 ÷ 200 m. Vật liệu compozit được tổng hợp trong môi
trường axit HCl 1M, chất oxi hóa là amoni pesunfat.
Khóa luận tiến hành chế tạo 3 mẫu vật liệu tổ hợp với các tỉ lệ
PANi:vỏ cà phê khác nhau là 1:1; 1:2 và 1:3. Ký hiệu các mẫu lần lượt là: PA/CH
1:1; PA/CH 1:2 và PA/CH 1:3. Các bước chế tạo vật liệu tổ hợp được tiến hành
như sau:
Bước 1: Hòa tan 4,6 ml anilin vào 200ml dung dịch HCl 1M (3 cốc),
đặt cốc vào trong chậu thủy tinh đựng hỗn hợp đá lạnh, hệ được đặt trên máy
khuấy từ để khuấy trộn.
Bước 2: Cho thêm vào mỗi cốc lần lượt 4,65 g; 9,3 g; 13,95g vỏ cà phê
và tiếp tục khuấy trong vòng 20 phút. Kiểm tra nhiệt độ đảm bảo từ 0÷5o
C.
Bước 3: Nhỏ từ từ dung dịch amoni pesunfat vào mỗi cốc phản ứng
dưới điều kiện có khuấy, tỉ lệ mol amoni pesunfat : anilin = 1:1. Sau khoảng 20
phút, dung dịch trong cốc bắt đầu xuất hiện màu xanh, đó là thời điểm các
polyme hình thành, rồi chuyển sang màu xanh đen. Tiếp tục cho phản ứng tiến
hành trong thời gian 18 giờ ở nhiệt độ từ 0÷5o
C trên máy khuấy từ cho quá
trình polyme hóa xảy ra được hoàn toàn.

Sản phẩm được lọc trên bơm hút chân không và rửa bằng dung dịch
axeton:metano = 1:1 để loại bỏ hết anilin dư. Sấy khô sản phẩm ở nhiệt độ
50÷60o
C trong thời gian 2÷4 giờ, sau đó đưa vào lọ đựng và bảo quản trong
bình hút ẩm. [5]. Ta thu được 3 mẫu vật liệu tổ hợp dạng muối ký hiệu là
PA/CH 1:1; PA/CH 1:2 và PA/CH 1:3.
2.4.3. Đánh giá khả năng hấp phụ kim loại nặng Cr(VI) của các vật liệu tổ
hợp PANi/vỏ cà phê
Cân 0,05 gam VLHP vào bình nón cỡ 100ml, sau đó thêm vào mỗi bình
50ml dung dịch chứa ion kim loại Cr(VI) có nồng độ ban đầu là 10 mg/L, ổn

25
định ở môi trường pH = 2. Đem khuấy trong 90 phút với tốc độ khuấy là 120
vòng/phút, ở nhiệt độ phòng. Sau đó lọc bỏ bã rắn trong dung dịch, tiến hành
xác định hàm lượng kim loại còn lại trong mẫu trên máy quang phổ UV-Vis -
Jasco V730.
2.4.4. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ Cr (VI) của
VLHP.
a) Khảo sát ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ củaVLHP
- Lấy 8 bình nón chứa 50 ml dung dịch Cr (VI) nồng độ 10 mg/L,
thay đổi pH dung dịch tại các pH = 2; 3; 4; 5;6;7;8;9.
- Hàm lượng VLHP là 0,05 gam.
- Thời gian khuấy là 90 phút với tốc độ khuấy 120 v/phút, ở to
phòng.
- Lọc bỏ bã rắn, đem dung dịch đi đo độ hấp thụ quang để xác định
nồng độ Cr (VI) còn lại.
- Chọn pH tối ưu.
b) Khảo sát ảnh hưởng của thời gian khuấy đến khả năng hấp phụ
của VLHP
- Cân 0,05 gam VLHP vào bình nón 100 ml (6 bình) thêm 50 ml dung
dịch Cr (VI) nồng độ 10 mg/L ổn định ở pH tối ưu.
- Thay đồi thời gian khuấy khác nhau: từ 10-100 phút, tốc độ khuấy là
120 v/phút, ở to
phòng.
- Lọc bỏ bã rắn, đem dung dịch đi đo độ hấp thụ quang để xác định nồng
độ Cr (VI) còn lại.
- Chọn thời gian khuấy tối ưu.
c) Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng VLHP đến khả năng hấp
phụ

26
- Lấy 7 bình hình nón chứa 50 ml dung dịch Cr (VI) nồng độ 10 mg/L
ổn định ở pH tối ưu. Khuấy dung dịch trong thời gian tối ưu, tốc độ khuấy
120 v/phút, ở to
phòng.
- Hàm lượng VLHP lần lượt là 0,01g; 0,03g; 0,05g; 0,07g; 0,09g; 0,1g.
nồng độ Cr (VI) còn lại.
- Chọn hàm lượng vật liệu tối ưu.
d) Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Cr (VI) ban đầu đến khả năng
hấp phụ của VLHP
- Cân m gam VLHP tối ưu cho vào 5 bình nón có sẵn 50 ml
dung dịch Cr (VI) với các nồng độ khác nhau, pH tối ưu, thời gian khuấy tối
ưu, tốc độ khuấy là 120v/phút, ở to
phòng.
hàm lượng Cr (VI) còn lại.
- Chọn nồng độ Cr (VI) ban đầu tối ưu.

27
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Lập đường chuẩn Cr (VI)
Kết quả đo độ hấp thụ quang với các nồng độ 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1
mg/l được thể hiện qua bảng 3.1 như sau:
Bảng 3.1. Kết quả đo độ hấp thụ quang của dung dịch Cr (VI) với các
nồng độ khác nhau.
STT 1 2 3 4 5 6 7
Nồng độ Cr
(VI)(mg/l)
0 0,1 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Abs 0 0,06 0,14 0,29 0,45 0,60 0,76
Hình 3.1. Đồ thị đường chuẩn xác định nồng độ Cr (VI)
Kết quả trên Hình 3.1 cho thấy phương trình đường chuẩn để xác định
nồng độ Cr(VI) có dạng: y = 0,7662x – 0,0108 với R2
= 0,9996.
y = 0.7662x - 0.0108
R² = 0.9996
-0.1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
Abs
Nồng độ Cr(VI) (mg/L)

28
3.2. Kết quả đánh giá khả năng hấp phụ Cr(VI) của các vật liệu tổ hợp
Với nồng độ đầu Cr(VI) là 10mg/l, thời gian khuấy là 90 phút , hàm
lượng hấp phụ là 0,05 gram, trong môi trường pH=2, với tốc độ khuấy là
120v/phút, ở nhiệt độ phòng. Hiệu suất hấp phụ của các vật liệu tổ hợp
PANi/vỏ cà phê với các tỉ lệ khác nhau được thể hiện qua Bảng 3.2.
Bảng 3.2. Hiệu suất hấp phụ của các vật liệu tổ hợp PANi/vỏ cà phê
Ký
hiệumẫu
Tỉ lệ anilin:vỏ cà phê
(g:g)
Co (mg/l) Ccb (mg/l) H (%)
PA/CH 1:1 1:1 10
3,47 65,26
PA/CH 1:2 1:2 10 2,12 78,8
PA/ CH 1:3 1:3 10 1,82 81,82
0
20
40
60
80
100
PA/CH 1:1 PA/CH 1:2 PA/CH 1:3
Hiệu
suất
hấphụ
(%)
VLHP
Hình 3.2. Hiệu suât hấp phụ Cr(VI) của các vật liệu tổ hợp PANi/vỏ cà phê

29
Kết quả trên hình 3.2 chỉ ra rằng: Tỉ lệ của anilin:vỏ cà phê ảnh hưởng
đáng kể đến khả năng hấp phụ Cr(VI) của vật liệu tổ hợp. Kết quả nghiên cứu
cho thấy hiệu suất hấp phụ Cr(VI) tăng dần khi tăng khối lượng vỏ cà phê, điều
này cho thấy vỏ cà phê đóng vai trò khá quan trọng trong quá trình hấp phụ
Cr(VI) của vật liệu tổ hợp. Hiệu suất hấp phụ Cr(VI) cao nhất ở mẫu PA/CH
1:3 (81,82%) tương ứng với tỉ lệ anilin:vỏ cà phê là 1:3 (g:g). Tuy nhiên với tỉ
lệ anilin:vỏ cà phê là 1:2 (g:g) (mẫu PA/CH 1:2) thì hiệu suất hấp phụ Cr(VI)
không thấp hơn nhiều so với mẫu PA/CH 1:3 (H = 78,8%). Do đó, để cân đối
lượng vật liệu đưa vào cũng như đảm bảo chi phí chế tạo vật liệu tổ hợp nên
trong nghiên cứu này nhóm tác giả chọn mẫu vật liệu tổ hợp có tỉ lệ anilin:vỏ
cà phê là 1:2(g:g), kí hiệu mẫu PA/CH 1:2 làm VLHP cho các thí nghiệm khảo
sát tiếp theo.
3.3. Kết quả khảo sát cấu trúc bề mặt của vật liệu tổ hợp
3.3.1. Kết quả xác định phổ hồng ngoại FTIR
Hình 3.3. Hình ảnh phổ hồng ngoại FTIR của mẫu vật liệu PA/CH 1:2

30
Từ kết quả phổ hồng ngoại (hình 3.3) cho thấy trên mẫu vật liệu tổ hợp
PANi/ vỏ cà phê xuất hiện các nhóm chức năng như: dao động của nhóm N-H
tại vị trí 3342 cm-1
; dao động của nhóm C-H tại vị trí 2919 cm-1
; dao động của
nhóm C=C tại vị trí 1620 cm-1
; dao động của nhóm C-N+
;
dao động của nhóm C-O (trong cellulose, hemicellulozovà lignin) tại vị trí 1030
cm-1
và dao động của nhóm Cl-
và 554 cm-1
[18]. Sự xuất hiện
của các nhóm chức trong PANi và trong vỏ cà phê trên vật liệu có thể nói rằng
vật liệu chế tạo được tồn tại ở dạng tổ hợp PANi/vỏ cà phê. Các nhóm chức
trên vật liệu tổ hợp sẽ đóng vai trò quan trọng trong quá trình hấp phụ Cr(VI).
3.3.2. Hình ảnh SEM của vật liệu tổ hợp
Hình 3.4. Ảnh SEM của vỏ cà phê Hình 3.5. Ảnh SEM vật liệu tổ hợp
Kết quả trên hình 3.4 và hình 3.5 cho thấy hình thái học bề mặt của vỏ
cà phê thay đổi đáng kể khi được tổ hợp với PANi. Ở độ phóng đại 20.000 lần
có thể thấy, trên mẫu vỏ cà phê khá trơ và ít lỗ rỗng. Trên mẫu vật liệu tổ hợp
có nhiều lỗ rỗng, kích thước hạt nhỏ mịn hơn và khá xốp. Như vậy vật liệu tổ
hợp sẽ có diện tích bề mặt riêng lớn hơn và thuận lợi cho quá trình hấp phụ các
ion kim loại nặng.
3.4. Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ Cr(VI)

31
của vật liệu tổ hợp.
3.4.1. Ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ Cr(VI).
Hiệu suất hấp phụ của VLHP trong môi trường pH thay đổi từ 2÷9, với
hàm lượng VLHP là 0,05 gam, nồng độ Cr(VI) ban đầu 10 mg/L, thời gian
khuấy là 90 phút, với tốc dộ khuấy là 120v/phút, ở nhiệt độ phòng thể hiện qua
Bảng 3.3 và Hình 3.6.
Bảng 3.3. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ của
VLHP
Mẫu pH
Co
(mg/L)
Ccb (mg/L)
Hiệu suất
(%)
1 2 10 2,68 73,2
2 3 10 0,64 93,6
3 4 10 0,98 90,2
4 5 10 1,66 83,4
5 6 10 2,48 75,2
6 7 10 3,17 68,3
7 8 10 3,95 60,5
8 9 10 5,45 45,5

32
Hình 3.6. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ của
VLHP
Dựa vào kết quả ở Bảng 3.3 và Hình 3.6 cho thấy trong khoảng pH từ
2÷3 thì hiệu suất hấp phụ Cr(VI) tăng khá nhanh và đạt hiệu suất cao nhất tại
pH = 3 (H = 93,6%). Khi tăng pH dung dịch lên thì hiệu suất hấp phụ lại giảm
dần trong khoảng pH từ 4÷9. Điều này có thể giải thích như sau: Ở pH thấp
Cr(VI) tồn tại chủ yếu ở dạng anion HCrO4
-
và Cr2O7
2-
, do đó xảy ra lực hút
tĩnh điện giữa bề mặt vật liệu tích điện dương và các ion Cr(VI) dạng anion tích
điện âm nên sự hấp phụ Cr(VI) xảy ra ở pH thấp là thuận lợi. Ở pH cao, hiệu
suất hấp phụ của VLHP đối với Cr(VI) giảm là do sự cạnh tranh giữa các ion
Cr(VI) dạng anion tích điện âm với ion OH-
trong dung dịch. Do đó, chọn pH
= 3 cho các thí nghiệm tiếp theo.
3.4.2. Kết quả khảo sát thời gian đạt cân bằng hấp phụ của VLHP
Hiệu suất hấp phụ của VLHP nghiên cứu theo thời gian đạt cân bằng hấp
phụ khác nhau với khối lượng VLHP là 0,05g, nồng độ đầu Cr(IV) là 10mg/l,
trong môi trường pH=3 với tốc độ khuấy là 120vòng/phút, ở nhiệt độ phòng
được thể hiện qua Bảng 3.4 và Hình 3.7.
20
40
60
80
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hiệu
suất
hấp
phụ
(%)
pH

33
Bảng 3.4. Kết quả khảo sát thời gian đạt cân bằng hấp phụ của VLHP
Mẫu
Thời gian
(phút)
Co
(mg/L)
Ccb
(mg/L)
Hiệu suất (%)
1 10 10 2,5 75
2 20 10 2,17 78,3
3 40 10 2,08 79,2
4 60 10 1,46 85,4
5 80 10 0,38 96,2
6 90 10 0,37 96,3
7 100 10 0,38 96,2
Theo thuyết hấp phụ đẳng nhiệt thì các phân tử chất bị hấp phụ khi đã
hấp phụ trên bề mặt chất hấp phụ vẫn có thể di chuyển ngược lại, liên quan
đến yếu tố thời gian tiếp xúc giữa chất hấp phụ và chất bị hấp phụ, thời gian
Hình 3.7. Đồ thị biểu diễn thời gian đạt cân bằng hấp phụ
70
75
80
85
90
95
100
0 20 40 60 80 100
Hiệu
suất
hấp
phụ
(%)
Thời gian hấp phụ (phút)

34
ngắn thì chưa đủ đển các trung tâm hoạt động trên bề mặt chất hấp phụ được
“lấp đầy” bởi Cr(VI). Ngược lại khi thời gian dài thì lượng chất bị hấp phụ
tích tụ trên bề mặt chất hấp phụ càng nhiều, tốc độ di chuyển ngược lại vào
trong nước càng lớn nên hiệu quả hấp phụ gần như không tăng và dần đạt đến
trạng thái cân bằng. Kết quả nghiên cứu cho thấy trong khoảng thời gian từ
10÷ 80 phút thì hiệu quả hấp phụ Cr(VI) tăng tương đối nhanh ( từ 75% đến
96,2%) và dần ổn định trong khoảng thời gian 80÷100 phút. Do vậy, thời
gian khuấy 80 phút được lựa chọn để thực hiện các thí nghiệm tiếp theo.
3.4.3. Ảnh hưởng của hàm lượng chất hấp phụ đến khả năng hấp phụ của
VLHP
Hiệu suất hấp phụ của VLHP nghiên cứu theo hàm lượng VLHP khác nhau với
nồng độ đầu Cr(VI) là 10mg/l, thời gian khuấy là 80 phút, trong môi trường
pH=3 với tốc độ khuấy là 120v/phút, ở nhiệt độ phòng được thể hiện qua Bảng
3.5 và Hình 3.8.
Bảng 3.5. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của liều lượng VLHP đến khả
năng hấp phụ
Mẫu
Khối lượng
VLHP (gam)
Co (mg/L)
Ccb
(mg/L)
Hiệu suất
(%)
1 0,01 10 4,19 58,1
2 0,03 10 1,89 81,1
3 0,05 10 0,64 93,6
4 0,07 10 0,39 96,1
5 0,09 10 0,37 96,3
6 0,1 10 0,39 96,1
50
60
70
80
90
100
Hiệu
suất
hấp
phụ
(%)

35
Việc tăng hiệu quả hấp phụ của các vật liệu hấp phụ đối với Cr(VI) là do
việc tăng số lượng các vị trí hấp phụ. Tuy nhiên đến một giá trị nhất định hiệu
quả hấp phụ là cực đại thì việc tăng hàm lượng chất hấp phụ không còn ý nghĩa
[15]. Kết quả thể hiện trên hình 3.8 cho thấy trong khoảng 0,01÷ 0,07g hiệu
suất hấp phụ Cr(VI) tăng tương đối nhanh và dần ổn định trong khoảng khối
lượng VLHP 0,07÷ 0,1g. Do vậy chúng tôi chọn hàm lượng chất hấp phụ là
0,07g để sử dụng cho các thí nghiệm tiếp theo.
3.4.4. Ảnh hưởng của nồng độ Cr(VI) đến hiệu quả hấp phụ của VLHP
Hiệu suất hấp phụ của VLHP nghiên cứu theo nồng độ Cr(VI) ban đầu
khác nhau với khối lượng VLHP là 0,07g, thời gian khuấy là 80 phút, trong
môi trường pH=3, tốc độ khuấy là 120vòng/phút, ở nhiệt độ phòng được thể
hiện qua Bảng 3.6 và Hình 3.9
Bảng 3.6. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Cr(VI) đến hiệu suất
hấp phụ của VLHP
Hình 3.8. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của liều lượng VLHP đến
khả năng hấp phụ

36
Mẫu Co (mg/L) Ccb (mg/L)
Hiệu suất
(%)
1 5 0,098 98,04
2 10 0,325 96,75
3 15 0,61 95,93
4 20 1,02 94,90
5 25 1,84 92,64
6 30 3,32 88,93
Từ kết quả thí nghiệm ta thấy nồng độ càng cao thì hiệu suất hấp phụ
Cr(VI) càng thấp. Ở nồng độ Co = 5 mg/l tải trọng xử lý cao và giảm dần khi
tăng nồng độ từ 10 - 30mg/l. Điều này có thể được giải thích như sau: khi nồng
88
90
92
94
96
98
100
0 5 10 15 20 25 30 35
Hiệu
suất
hấp
phụ
(%)
Nồng độ Cr(VI) (mg/L)
Hình 3.9: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ đầu Cr(VI) tới
hiệu suất hấp phụ của VLHP

37
độ dung dịch ban đầu còn thấp, các trung tâm hoạt động trên bề mặt của vật
liệu tổ hợp vẫn chưa được lấp đầy bởi các ion Cr(VI). Tuy nhiên, đến một thời
điểm nào đó khi các trung tâm trên đã được che phủ bởi Cr(VI) thì khả năng
hấp phụ của vật liệu giảm rất nhanh nghĩa là bề mặt VLHP trở nên bão hòa dần
bởi Cr(VI). Điều này cũng được thể hiện trên đường đẳng nhiệt hấp phụ. Qua
khảo sát cho thấy nồng độ Cr(VI) ban đầu thấp sẽ phù hợp hơn cho quá trình
hấp phụ.
Đường đẳng nhiệt hấp phụ là mô hình toán học mô tả sự phân bố của
hàm lượng Cr(VI) trong nước, dựa trên các giả định liên quan đến đồng nhất
hay không đồng nhất của VLHP. Từ kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ
dung dịch ban đầu, ta xây dựng mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir với các
thông số như bảng sau:
Bảng 3.7. Các thông số khảo sát sự hấp phụ Cr(VI) của VLHP
Co (mg/l) Ccb (mg/L) q (mg/g) Ccb/q (g/L)
5 0,098 3,50 0,028
10 0,325 6,91 0,047
15 0,61 10,28 0,059
20 1,02 13,56 0,075
25 1,84 16,54 0,111
30 3,32 19,06 0,174

38
Từ đồ thị ta tính được giá trị tải trọng hấp phụ Cr(VI) cực đại và hằng số
Langmuir:
Nhìn vào kết quả trên hình 3.10 ta có thể thấy rằng quá trình hấp
phụ ion kim loại nặng Cr(VI) của VLHP mà em chế tạo được tuân theo mô hình
hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir.
Dựa vào đồ thị trên hình 3.11, ta xác định được giá trị dung lượng
hấp phụ cực đại của VLHP chế tạo được đối với Cr(VI) và hằng số
Langmuir như sau:
qmax =
1
tanα
=
1
0.043
= 23,26 (mg/g)
KL =
1
b×qm
=
1
0,029×23,26
= 1,483
Kết quả cho thấy dung lượng hấp phụ Cr(VI) cực đại của VLPH là 23,26
mg/g và hằng số Langmuir tương ứng là 1,483.
y = 4.6191ln(x) + 13.267
R² = 0.9821
0
5
10
15
20
25
0 1 2 3 4
q
(mg/g)
Ccb (mg/l)
y = 0.0439x + 0.0297
R² = 0.996
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0 1 2 3 4
Ccb/q
Ccb (mg/l)
Hình 3.10. Đường đẳng nhiệt hấp
phụ Langmuir của VLHP đối với
Cr(VI)
Hình 3.11. Sự phụ thuộc của
Ccb/q vào Ccb của VLHP đối với
Cr(VI)

39
Bảng 3.8. So sánh một số chất hấp phụ được sử dụng để loại bỏ các ion
Cr(VI) trong nước
STT Chất hấp phụ
Dung lượng hấp phụ
Cr(VI) cực đại (mg/g)
Tài liệu
tham khảo
1 Mùn cưa 9,55 15
2
Than hoạt tính từ vỏ
cà phê
14,86 20
3 PANi/Rơm 57,8 5
4 PANi/Xơ dừa
60,6 6
5 PANi/Vỏ cà phê 23,26
Nghiên cứu
này
Dựa vào kết quả trên, ta có thể thấy mẫu vật liệu tổ hợp chế tạo từ PANi
và vỏ cà phê có khả năng hấp phụ Cr(VI) cao hơn so với một số vật liệu khác
như mùn cưa, than hoạt tính từ vỏ cà phê. Tuy nhiên với dung lượng hấp phụ
này thì vẫn thấp hơn so với vật liệu PANi/rơm, PANi/xơ dừa nhưng hàm lượng
VLHP của chúng được sử dụng ít hơn so với các vật liệu trên đồng thời quá
trình xử lý và chế tạo vật liệu cũng đơn giản hơn.

40
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận
Sau quá trình nghiên cứu hoàn thành khóa luận tốt nghiệp với nội dung
đề tài: “Đánh giá khả năng hấp phụ Cr(VI) trong môi trường nước của vật
liệu tổ hợp PANi/vỏ cà phê” , em đưa ra một số kết luận chính sau:
1. Đã chế tạo được VLPH từ nguồn nguyên liệu phế thải nông nghiệp rẻ
tiền, có sẵn thông qua quá trình tổ hợp giữa PANi và vỏ cà phê.
2. Đã xác định được một số đặc điểm bề mặt của VLHP chế tạo được
bằng phổ hồng ngoại (IR) và kính hiển vi điện tử quét (SEM). Các kết quả nhận
được cho thấy VLHP chế tạo được tỏ ra có tâm hấp phụ, có độ xốp lớn.
3. Đã khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ Cr(VI) của
VLHP được chọn và tìm ra được các điều kiện hấp phụ tối ưu, cụ thể
là:
- pH dung dịch tối ưu là pH=3.
- Thời gian đạt cân bằng hấp phụ là t = 80 phút.
- Hàm lượng chất hấp phụ tối ưu là m = 0,07 gram.
- Nồng độ Cr(VI) ban đầu tối ưu đem hấp phụ là 5 ÷10mg/l.
4. Quá trình hấp phụ Cr(VI) của vật liệu tổ hợp tuân theo mô hình hấp
phụ đẳng nhiệt Langmuir, với dung lượng hấp phụ cực đại của VLHP đối với
Cr(VI) là 23,26 mg/g.
Kiến nghị
- Tiếp tục nghiên cứu khả năng hấp phụ của vật liệu tổ hợp chế tạo được
đối với các kim loại nặng khác.
- Nghiên cứu và chế tạo các vật liệu ở nhiều tỉ lệ trộn khác nhau
để tăng khả năng xử lý Cr(VI).

41
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt:
1. Bộ Tài nguyên môi trường (2011), Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước
thải công nghiệp. QCVN 40:2011/BTNMT.
2. Lê Văn Cát (2002), Hấp phụ và trao đổi ion trong kĩ thuật xử lí nước và
nước thải, Nxb Thống Kê, Hà Nội.
3. Đặng Kim Chi (2005), Hoá học môi trường, Nxb Khoa học và Kỹ thuật.
4. Nguyễn Văn Dục, Nguyễn Dương Tuấn Anh (2001), “Ô nhiễm nước bởi
kim loại nặng ở khu vực công nghiệp Thượng Đình”, Tạp chí Khoa học
Đại học Quốc gia Hà Nội.
5. Bùi Minh Quý, Nghiên cứu tổng hợp compozit PANi và các phụ phẩm nông
nghiệp để xử lý các kim loại nặng Pb(II), Cr(VI) và Cd(II), Luận án tiến sĩ
hóa học, viện Hóa học – Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam, 2015.
6. Nguyễn Quang Hợp, “ Nghiên cứu và xử lý Polyanilin định hướng làm
vật liệu hấp phụ chất xơ độc hại gây ô nhiễm môi trường. Chuyên đề Tiến
sĩ, chuyên ngành hóa hữu cơ,Viện Hóa học công nghiệp Việt Nam.
7. Vũ Đăng Độ (1998), Hóa học và sự ô nhiễm môi trường, Nxb Giáo dục,
Hà Nội.
8. Nguyễn Thị Thanh Hải (2016), Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ mới
trên cơ sở biến tính than hoạt tính và ứng dụng xử lý thủy ngân, trong môi
trường nước, không khí, Luận văn tiến sĩ kỹ thuật môi trường, Hà Nội.
9. Lò Văn Huynh (2002), Nghiên cứu sử dụng than hoạt tính để loại bỏ một
số chất hữu cơ trong môi trường nước, Luận văn tiến sĩ Hóa học, Hà Nội.
10. Lê Thanh Hưng, Phạm Thành Quân, Lê Minh Tâm, Nguyễn Xuân Thơm
(2008), “Nghiên cứu khả năng hấp phụ và trao đổi ion của xơ dừa và vỏ
trấu biến tính”, Tạp chí phát triển KH&CN, 11 (8), tr.5-12.

42
11. Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga (2005), Giáo trình công nghệ xử lý nước
thải, Nxb Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.
12. Trần Văn Nhân, Nguyễn Thạc Sửu, Nguyễn Văn Tuế (2004), Giáo trình
hóa lý tập 2, Nxb Giáo dục.
13. Hoàng Nhâm (2003), Hoá học vô cơ tập 3, Nxb Giáo dục.
14. Nha Hồng Quang (2009), “Xử lý nước thải mạ điện Chrome bằng vật liệu
Biomass”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, 3 (32), tr.1-9.
15. Niên giám thống kê năm 2020, Cục thống kê tỉnh ĐăkLăk, 2020, ĐắkLắk.
16. PGS.TS. Phan Đình Tuấn (2016), “Nghiên cứu công nghệ xử lý một số loại
nước thải bằng than hoạt tính sản xuất từ vỏ cà phê”, Đại học Tài nguyên
và Môi trường TP.Hồ Chí Minh, Báo cáo tổng hợp kết quả khoa học công
nghệ.
17. Hồ Sĩ Tráng, Cơ sở hóa học gỗ và xenluloza, NXB Khoa học và kỹ thuật,
2006, Hà Nội
18. Bùi Minh Quý, Nghiên cứu tổng hợp compozit PANi và các phụ phẩm
nông nghiệp để xử lý các kim loại nặng Pb(II), Cr(VI) và Cd(II), Luận án
tiến sĩ hóa học, viện Hóa học – Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam, 2015.
19. Trịnh Thị Thanh, Độc học, môi trường và sức khỏe con người, NXB Đại
học Quốc gia, 2003, Hà Nội.
20. Đỗ Thủy Tiên, Trịnh Văn Tuyên, Ngô Kim Chi. Đánh giá khả năng hấp
phụ kim loại nặng Cr(VI) của than hoạt tính sản xuất từ vỏ cà phê. Tạp
chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học, tập 23, số 3/2018, 26-33, 2018
Tiếng nước ngoài:
21. Dqbrowski A., Podkoscielny P., Hbicki Z., Baczak M. (2005),
“Adsorption of phenolic compounds by activated carbon, A critical
review’’, Chemosphere 58, pp.1049-1070.
22. Moreno, C. (2000), “Changes in surface chemistry of activated carbons

43
by wet oxidation”, Carbon, 38, pp. 1995-2001.
23. Yin, C.Y., Aroua, M.K. (2007), “Review of modifications of activated
carbon for enhancing contaminant uptakes from aqueous solutions”,
Separation and Puification Technology, 52, pp. 403-415.
24. Marsh H., Rodriguez-Reinoso Francisco (2006), “Activated Carbon”
Elsevier, Spain.
25. Selvaraj, K., Manonmani, S. and Pattabhi, S. (2003), “Removal of
hexavalent chromium using distillery sludge”, Bioresource Technology,
89 (2), pp. 207-211.
26. Selvi, K., Pattabi, S., Kaadirvelu, K.K. (2001), “Removal of Cr6+
from
aqueous solution by adsorption onto activated carbon”, Bioresour
Technol, 80, pp.87-90.
27. Dakiky, M., Khamis, M., Manassra, A., Mereb, M., (2002), “Selective
adsorption of chromium (VI) in industrial wastewater using low-cost
abundantly available adsorbents”, Adv. Environ. Res, 6, pp.533-540.
28. Bansal, R.C., Goyal M. (2005), “Activated Carbon Adsorption’’, Taylor
& Francis Group, USA.
29. Babel, S., Kurniawan, T.A. (2004), “Cr6+
removal from synthetic
wastewater using coconut shell charcoal and commercial activated carbon
modified with oxidizing agents and/or chitosan”, Chemosphere, 54, pp.
951-967.
30. Saroj, S.B., Surendra, N.D., Pradip, R. (2006), “Hexavalent chromium
removal from aqueous solution by adsorption on treated sawdust”,
Biochemcal Engineering Joumal, 31, pp. 216-222.
31. Dubey, S.P., Gopal, K. (2007), “Adsorption of chromium (VI) on low cost
adsorbents derived from agricultural waste material: a comparative
study”, J. Hazard. Mater, 145, pp. 465-470.

44
32. Mei S.X. (2008), “Effect of surface modification òf activated carbon on
its adsorption capacity for NH3”, J China Univ Mining & Technol, (18),
pp. 0261-0265.

Đánh Giá Khả Năng Hấp Phụ Cr Trong Môi Trường Nước.docx

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Đánh Giá Khả Năng Hấp Phụ Cr Trong Môi Trường Nước.docx

Similar to Đánh Giá Khả Năng Hấp Phụ Cr Trong Môi Trường Nước.docx (20)

More from Nhận Viết Đề Tài Trọn Gói ZALO 0932091562

More from Nhận Viết Đề Tài Trọn Gói ZALO 0932091562 (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Đánh Giá Khả Năng Hấp Phụ Cr Trong Môi Trường Nước.docx