Hấp phụ axit humic bằng vật liệu Zn/Al LDH - Magnetic

Nghiên cứu đã sử dụng vật liệu Zn/Al LDH - Magnetic được tổng hợp bằng phương pháp đồng kết tủa các muối Zn(NO3 )2 và Al(NO3 )3 trên nền khoáng vật oxit sắt từ (magnetic) để hấp phụ axit humic - thành phần chính của hợp chất hữu cơ hòa tan có trong nước.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hấp phụ axit humic bằng vật liệu Zn/Al LDH - Magnetic Nghiên cứu HẤP PHỤ AXIT HUMIC BẰNG VẬT LIỆU ZN/AL LDH - MAGNETIC Trần Thị Minh Hà1, Nguyễn Thị Thanh Phượng2, Sri Juari Santosa3 1 Trường Đại học Tây Nguyên 2 Viện Môi trường và Tài nguyên, Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh 3 Trường Đại học Gadjah Mada, In-đô-nê-xi-a Tóm tắt Nghiên cứu đã sử dụng vật liệu Zn/Al LDH - Magnetic được tổng hợp bằngphương pháp đồng kết tủa các muối Zn(NO3)2 và Al(NO3)3 trên nền khoáng vậtoxit sắt từ (magnetic) để hấp phụ axit humic - thành phần chính của hợp chất hữucơ hòa tan có trong nước. Các thí nghiệm được thực hiện để khảo sát sự ảnh hưởngcủa pH, thời gian và nồng độ axit humic lên quá trình hấp phụ axit humic bằngvật liệu Zn/Al LDH - Magnetic. Kết quả nghiên cứu cho thấy sự hấp phụ diễn ratốt nhất ở điều kiện dung dịch có pH bằng 4, thời gian để quá trình hấp phụ đạtcân bằng là 300 phút. Đồng thời, đặc điểm hấp phụ cũng được xác định: quá trìnhhấp phụ tuân theo quy luật động học hấp phụ giả bậc 2 và đẳng nhiệt hấp phụLangmuir, với hằng số tốc độ hấp phụ (k) và dung lượng hấp phụ cân bằng (q) lầnlượt là 1,52x10-3 g/mg.phút và 35,21 mg/g. Từ khóa: Zn/Al LDH, Magnetit, Hấp phụ axit humic, Chất hữu cơ hòa tan. Abstract Acid humic adsorption by Zn/Al LDH - magnetite material This research used Zn/Al LDH - Magnetic material which was synthesizedby co-precipitation of Zn(NO3)2 and Al(NO3)3 on magnetic minerals for adsorptionof humic acid component of dissolved organic compounds in water. Series ofexperiments were performed to investigate the influence of pH, time and humicacid’s concentration on adsorption process of humic acid using Zn/Al LDH -Magnetic material. The results showed that the adsorption is most effective in thepH 4 solution and and adsorption equilibrium time is 300 minutes. The results alsoobserved that the adsorption process followed the rules of kinetic model of pseudosecond order and Langmuir adsorption isotherm, with the rate constant (k) andadsorption capacity (q) were 1.52x10-3 g/mg.min and 35.21mg/g, respectively. Keywords: Zn/Al LDH, Magnetic material, Humic acid adsorption, Dissolvedorganic compound 1. Đặt vấn đề trình xử lý và chất lượng nước cấp dưới Ở hầu hết các khu vực, trong các nhiều hình thức khác nhau, không phânnguồn nước thô dùng để xử lý cấp biệt nguồn gốc. DOMs bao gồm chấtnước đều có sự hiện diện của các hợp hữu cơ tự nhiên, các vi chất hữu cơ vàchất hữu cơ hòa tan (DOMs - dissolved chất hữu cơ từ các dòng thải [6]. Trongorganic matters). DOMs là thành phần đó, chất hữu cơ tự nhiên chiếm khoảngquan trọng, có ảnh hưởng lớn đến quá 80%, có nguồn gốc từ sự phân hủy của 3 Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 15 - năm 2017Nghiên cứuthực vật và động vật, gồm chất humic và năng hấp phụ, tái sinh chất hấp phụ vàchất không humic [6,12]. Axit humic là chi phí [5, 7].thành phần chính của các chất humic, Tiếp cận xu hướng phát triển cácđó là những hợp chất hữu cơ quan trọng phương pháp loại bỏ DOMs và ngăncủa đất (đất mùn), than bùn, than đá, chặn tiềm năng hình thành THMsnhiều suối miền núi, sông hồ bị loạn trong các nguồn nước cấp, nghiên cứudưỡng và nước biển. Axit humic là một của chúng tôi đã ứng dụng vật liệu Zn/hỗn hợp phức tạp của nhiều axit khác Al LDH - Magnetic để loại bỏ axitnhau có chứa nhóm cacboxyl (-COOH) humic, một trong những thành phầnvà nhóm phenolat. Sự hiện diện của axit chính của hỗn hợp các chất hữu cơ hòahumic trong các nguồn nước thô có tác tan. Đây là hướng đi tích cực vì Zn/Alđộng đáng kể tới quá trình xử lý nước, LDH - Magnetic là loại vật liệu đượcđặc biệt là giai đoạn khử trùng bằng clo. chế tạo trên nền khoáng vật tự nhiên, rẻ Việc sử dụng clo hay các hợp chất tiền và không độc hại.của clo để khử trùng nước cấp đã và đangđược sử dụng phổ biến ở các nhà máy 2. Vật liệu và phương phápnước. Mặc dù clo có tác dụng làm giảm nghiên cứunguy cơ lây nhiễm bệnh và ngăn ngừa 2.1. Vật liệu nghiên cứusự tái nhiễm, nhưng clo có phản ứng với Vật liệu sử dụng trong nghiên cứucác hợp chất hữu cơ hòa tan từ nước thô là Zn/Al LDH - Magnetic, được tổngtạo thành trihalomethanes (THMs) độc hợp bằng phương pháp đồng kết tủa cáchại, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe dung dịch muối, cụ thể như sau:con người [4,10,12]. Để tăng cườngviệc loại bỏ DOMs, các chất như phèn Cân 2,78 gam F ...