Nghiên cứu chế tạo cacbon hoạt tính từ rác thải nhựa polyethylene terephthalate ( PET) và ứng dụng loại bỏ phẩm màu hữu cơ trong nước

Bài viết này trình bày nghiên cứu chế tạo cacbon hoạt tính từ nhựa thải PET theo phương pháp hoạt hóa vật lý bằng khí CO2 để tìm ra được thời gian, nhiệt độ tối ưu. Đồng thời trình bày một số kết quả ứng dụng của cacbon hoạt tính thu được trong việc hấp phụ, xử lý màu của thuốc nhuộm xanh metylene trong nước.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu chế tạo cacbon hoạt tính từ rác thải nhựa polyethylene terephthalate ( PET) và ứng dụng loại bỏ phẩm màu hữu cơ trong nước Vietnam Journal of Catalysis and Adsorption, 11 – issue 2 (2022) 21-28 Vietnam Journal of Catalysis and Adsorption T ạp chí xúc tác và hấp phụ Việt Nam https://chemeng.hust.edu.vn/jca/Nghiên cứu chế tạo cacbon hoạt tính từ rác thải nhựa polyethylene terephthalate ( PET )và ứng dụng l oại bỏ phẩm màu hữu cơ trong nướcFabrication of activated carbon from polyethylene terephthalate plastic waste (PET) andtheir application for the removal of organic dyes in aqueous solutionNguyễn Trần Hùng1,*, Nguyễn Thị Linh2 , Nguyễn Thị Hồng Phượng21Viện Hóa Học và Vật liệu, 17 Hoàng Sâm, Nghĩa Đô, Cầu Giấy, Hà Nội2ViệnKỹ thuật Hóa học, Đại học Bách Khoa Hà Nội*Email: tran75@vienhoahocvatlieu.com.vnARTICLE INFO ABSTRACTReceived: 31/5/2022 Synthetic plastics have been considered as non-biodegradableAccepted: 20/6/2022 materials. Polyethylene terephthlate (PET), one types of syntheticPublished: 23/6/2022 plastics, is commonly employed in many daily products. However, the end-use of the PET-based products is usually discarded to theKeywords: environment, which causes serious problems to the ecosystem andActivated carbon, plastic wastes, human health. In this work, PET plastic waste was utilized to fabricatepolyethylene terephthalate, physical the activated carbon using the physical activating approach. The CO 2activation, adsorption gas was used as activating agent. The effects of activating temperature, carbonizing and activating time on the surface areas of activated carbon were investigated. The prepared activated carbon was well- characterized by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), FTIR, and BET. The resultant activated carbon prepared from the FET plastic waste revealed high absorption toward methylene blue in aqueous solution in a wide range of pH solutions. The fabrication of activated carbon from the plastic waste not only address the environmental issues, but also produce high-value activated carbon for the environmental remediation.Giới thiệu chung môi trường [2]. Rác thải nhựa rất khó bị phân huỷ trong môi trường tự nhiên. Mỗi loại chất nhựa có sốNhựa được sử dụng phổ biến trong mọi mặt của đời năm phân huỷ khác nhau với thời gian rất dài, hàngsống sinh hoạt và sản xuất như làm bao gói, đồ gia trăm năm có khi tới hàng nghìn năm. Rác thải nhựadụng, trong xây dựng, giao thông, công nghiệp điện, gây ra nhiều ảnh hưởng xấu đến môi trường sinh tháiđiện tử và các ứng dụng khác. Năm 2017, trên thế giới và sức khỏe con người, do đó việc tìm ra giải pháp xửsản xuất được hơn 348 triệu tấn nhựa và dự đoán tăng lý rác thải nhựa là một trong những vấn đề hết sức cấplên gấp 4 lần vào năm 2050 [1]. Kể từ sau khi được đưa thiết.Các nhà máy xử lý và tái sinh nhựa thương mạivào sản xuất và ứng dụng dân dụng vào những năm hiện nay chủ yếu là sử dụng các phương pháp xử lý v à1950, thì có khoảng 6,3 tỉ tấn nhựa đã được thải ra, tái sinh cơ học. Hiện nay tại châu Âu hơn 5 triệu tấntrong đó có khoảng 79% là được chôn lấp và thải ra rác thải nhựa được tái sinh bằng phương pháp cơ họ c, https://doi.org/10.51316/jca.2022.024 21 Vietnam Journal of Catalysis and Adsorption, 11 – issue 2 (2022) 21-28chỉ khoảng 50.000 tấn được xử lý và tái sinh bằng Chế tạo cacbon hoạt tínhphương pháp hóa học [3]. Phương pháp xử lý cơ họcthường phức tạp do cần những dây chuyền thu gom Giai đoạn cacbon hóa: Cân một lượng vừa đủ nhựariêng biệt các chất thải dẫn đến chi phí khá cao. Bên PET cho vào thuyền sứ, đưa thuyền sứ vào lò nungcạnh đó công nghệ xử lý và tái sinh bằng hóa học ống. Trong suốt quá trình nung, môi trường trong lòđược cho là có tính kinh tế, có khả năng tái sinh triệt ống là môi trường có thổi khí CO 2 liên tục. Giai đoạnđể. Rất nhiều các nhà khoa học gần đây trên thế giới cacbon hóa được tiến hành trong thời gian và nhiệt độđã tập trung vào nghiên cứu phát triển công nghệ tái xác định. Sau khi nung xong, sản phẩm cacbon hóasinh rác thải nhựa thành các vật liệu trên cơ sở cacbon thu được sẽ được làm nguội [7, 15].như graphene, ống nano cacbon và đặc biệt là cacbo n Công thức tính hiệu suất cacbon hóa:hoạt tính [4-9]. Công nghệ được sử dụng khá phổ biếnđể tái sinh rác thải nhựa thành cacbon hoạt tính làhoạt hóa vật lý [10-13]. Nhóm của Qiao đã sử dụngdòng hơi nước nóng để hoạt hóa PVC trong chế tạo Giai đoạn hoạt hóa: Sản phẩm cacbon hóa được nungcacbon hoạt tính [4]. Rác thải nhựa PET cũng được sử trong lò ống (môi trường khí CO 2 ), quá trình được t iếndụng k ...