Đặc trưng hóa lý và khả năng phân hủy chất màu của vật liệu hydroxit lớp kép FE-CO được tổng hợp bằng phương pháp đồng kết tủa

Bài viết trình bày về vật liệu hydroxit lớp kép Fe-Co LDH được tổng hợp bằng phương pháp đồng kết tủa theo quy trình của Gong và cộng sự đề xuất, sau đó phân tích các đặc trưng hóa lý và lần đầu tiên được thử nghiệm đánh giá khả năng hoạt hóa PMS để xử lý chất màu hữu cơ khó phân hủy là xanh methylen. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đặc trưng hóa lý và khả năng phân hủy chất màu của vật liệu hydroxit lớp kép FE-CO được tổng hợp bằng phương pháp đồng kết tủa KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ĐẶC TRƯNG HÓA LÝ VÀ KHẢ NĂNG PHÂN HỦY CHẤT MÀU CỦA VẬT LIỆU HYDROXIT LỚP KÉP FE-CO ĐƯỢC TỔNG HỢP BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỒNG KẾT TỦA Lê Thanh Sơn, Trần Thị Trang (1) Nguyễn Trần Điện, Nguyễn Trần Dũng Trần Thu Hương Nguyễn Trung Dũng2 TÓM TẮT Nước thải dệt nhuộm ngày càng trở thành vấn đề nghiêm trọng ở Việt Nam. Các quy trình ôxy hóa tiên tiến thường được áp dụng trong xử lý nước thải dệt nhuộm nhưng chúng có nhiều nhược điểm, đặc biệt là sự hình thành bùn Fe(OH)3 trong quy trình Fenton ở điều kiện ôxy hóa pH thấp. Do đó, gốc tự do sulfate SO4- được công nhận là tác nhân có thể phân hủy hiệu quả do có tính ôxy hóa khử cao. Trong nghiên cứu này, các kết quả phân tích ảnh SEM và các phổ XRD, FTIR EDX cho thấy vật liệu hydroxit lớp kép FeCo (FeCo-LDH) được tổng hợp bằng phương pháp đồng kết tủa có độ tinh khiết cao, kích thước hạt từ 200 - 300 mm; diện tích bề mặt, lỗ rỗng hấp phụ trung bình; đường kính lỗ rỗng trung bình và tổng thể tích lỗ rỗng tương ứng là 118,92 m2/g, 12,44 mm, 12,69 mm, 0,34 cm3/g; tỷ lệ Co:Fe đạt được xấp xỉ 2:1. Thử nghiệm vật liệu chế tạo được để hoạt hóa phân tử PMS tạo ra gốc tự do SO4-• nhằm phân hủy một chất màu diazo điển hình là xanh methylen (MB), kết quả thu được cho thấy, 99,56% MB đã bị phân hủy trong thời gian 7 phút với điều kiện [CoFe-LDH] = 50 mg/l; [PMS] = 500 mg/l; [MB] = 50 mg/l, nhiệt độ 30°C, pH = 7. Từ khóa: FeCo-LDH, hydrôxyt lớp kép, phương pháp đồng kết tủa, tổng hợp vật liệu, PMS. Nhận bài: 1/12/2020; Sửa chữa: 18/12/2020; Duyệt đăng: 25/12/2020. 1. Giới thiệu tiến là giải pháp tiềm năng, bởi khả năng phân hủy cao các chất màu hữu cơ. Cơ sở của phương pháp này là Hiện nay, ngành dệt nhuộm đang đóng vai trò quan dựa trên sự hình thành các gốc hydroxyl (•OH), hoặc trọng trong nền kinh tế nước ta. Sau năm 2018, Việt sunfat (SO4-•) tự do, khoáng hóa hoàn toàn hầu hết các Nam trở thành nước xuất khẩu hàng dệt may lớn thứ hợp chất hữu cơ độc hại và sản phẩm cuối cùng chỉ hai trên thế giới (sau Trung Quốc) [1]. Tuy nhiên, song còn lại CO2 và H2O. Các gốc hydroxyl •OH được tạo hành với những đóng góp to lớn cho sự phát triển kinh ra từ quá trình Fenton hoặc tương tự như Fenton có tế đất nước, ngành dệt nhuộm cũng mang một số mặt hiệu quả cao để phân hủy hầu hết các hợp chất hữu hạn chế, nhất là đối với vấn đề môi trường: Nước thải cơ. Tuy nhiên, phương pháp này có nhược điểm là tạo từ quá trình dệt nhuộm. Đặc thù của nước thải này là thành lượng lớn bùn sắt Fe(OH)3 hoặc quá trình ôxy pH, nhiệt độ, COD, độ màu cao. Thành phần nước thải hóa thực hiện ở pH thấp (2,5 - 3,5) gây ra tiêu tốn hóa dệt nhuộm có độ kiềm cao, độ màu lớn và phần lớn chất. Phương pháp ôxy hóa tiên tiến dựa trên gốc tự do chất màu là các hợp chất hữu cơ độc hại, khó phân hủy sulfat SO4-• có nhiều ưu điểm như ôxy hóa khử lớn (2,5 sinh học (POP) [2]. Do đó, việc xử lý nước thải ngành - 3,1 V); tồn tại lâu hơn gốc •OH; phạm vi pH xử lý rộng dệt nhuộm đang là nhu cầu cấp thiết của nước ta. Hiện (từ môi trường axit-kiềm) và có tính chọn lọc cao [3]. nay, rất nhiều phương pháp xử lý khác nhau đã được áp dụng để xử lý nước thải dệt nhuộm như keo tụ, phân Gốc tự do SO4-• có thể được tạo thành bằng cách hủy sinh học, hấp phụ hay sử dụng quá trình ôxy hóa hoạt hóa peroxymonosulfate (PMS) bởi nhiệt, siêu âm, tiên tiến (AOPs), trong đó, phương pháp ôxy h ...