Nghiên cứu chế tạo hạt polymer sinh học có chứa sắt nano ứng dụng trong xử lí môi trường

Trong nghiên cứu này, Alginate được sử dụng để bao bọc các hạt sắt nano tổng hợp bằng phương pháp hóa học xanh. Trong đó, sắt nano đóng vai trò chính trong quá trình xử lí chất màu hữu cơ, hạt Alginate đóng vai trò như một chất mang để tăng khả năng thu hồi và tái sử dụng của vật liệu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu chế tạo hạt polymer sinh học có chứa sắt nano ứng dụng trong xử lí môi trường Vietnam Journal of Catalysis and Adsorption, 12 – issue 3 (2023) 114-120 Vietnam Journal of Catalysis and Adsorption Tạp chí xúc tác và hấp phụ Việt Nam http://chemeng.hust.edu.vn/jca/Nghiên cứu chế tạo hạt polymer sinh học có chứa sắt nano ứng dụng trong xử lí môitrườngFabrication of biopolymer containing zero-valent iron nanoparticles for environmentaltreatmentĐặng Trung Dũng1*, Nguyễn Thị Xuân Quỳnh1, Mai Xuân Tuấn1, Nguyễn Minh Châu1, Nguyễn XuânTrường1, Nguyễn Lan Hương1, Lã Đức Dương2*1 Trường Hóa và Khoa học Sự sống, Đại học Bách khoa Hà Nội, Số 1 Đại Cồ Việt, Hai Bà Trưng, Hà Nội, Việt Nam2 Viện Hóa học – Vật liệu, Viện Khoa học và Công nghệ Quân sự, 17 Hoàng Sâm, Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam*Email: dung.dangtrung@hust.edu.vnNguyễn Thị Xuân Quỳnh1, Mai Xuân Tuấn1, Nguyễn Minh hâu1, NguyễnXuân ng1, Nguyễn Lan Hương2, Lã Đức Dương3* ARTICLE INFO ABSTRACT Received: 21/3/2023 Environmental pollution is posing hazardous impact on our lives, Accepted: 28/5/2023 requiring innovative and effective methods and materials for the Published: 30/9/2023 treatment process. In this research, the biopolymer containing zero- valent iron nanoparticles is synthesized using the green chemistry Keywords: method and then coated with a biopolymer (Calcium Alginate) using zero-valent iron particles, Calcium the dropping method and solidified in CaCl 2. Scanning Electron alginate, organic colorant, Microscope (SEM), X-Ray Diffraction (XRD), Fourier-transform infrared Rhodamine B spectroscopy (FT-IR) are the methods used to study the morphology and structure of the biopolymer. Analytical results show that the form of material is alginate polymer particles with an average diameter of 2mm containing iron particles with the average size of 100nm. The material has the ability to treat Rhodamine B (RhB) effectively in the absence of the light source, and it is simple to collect and reuse. The efficiency of RhB removal is affected by the ratio of components in the material, the pH of the treated solution, which is evaluated by Ultraviolet-Visible (UV-Vis) method.Giới thiệu chung phương pháp hóa học xanh có nhiều ưu điểm như dễ chế tạo, giá thành rẻ, tính ổn định cao, khả năng phảnVấn đề ô nhiễm môi trường ngày nay là vấn đề đang ứng của sắt ở kích thước nano cho tỉ lệ diện tích trên thểđược quan tâm, việc nghiên cứu các phương pháp, vật tích lớn... [3]. Với những ưu điểm vượt trội như vậy, sắtliệu mới để xử lí ô nhiễm đã và đang được thúc đẩy nano hóa trị 0 đã được ứng dụng trong nhiều lĩnh vựcmạnh mẽ. Một trong những vật liệu có tiềm năng xử lí khác nhau như: điện tử, y sinh, xúc tác, xử lý môi trường,ô nhiễm trong tương lai hiện đang được nghiên cứu lưu trữ năng lượng [7,8]. Trong báo cáo này, khả năngrộng rãi là hạt Alginate và vật liệu sắt nano hóa trị 0 [1- xử lý nước thải của sắt nano được tập trung nghiên cứu.6]. Vật liệu sắt nano hóa trị 0 được tổng hợp bằng Nhờ vào khả năng phản ứng của cả vỏ và lõi trong cấu https://doi.org/10.51316/jca.2023.056 114 Vietnam Journal of Catalysis and Adsorption, 12 – issue 3 (2023) 114-120trúc hạt sắt nano kết hợp cùng khả năng hấp phụ vật lý, bị từ bột calcium chloride (Trung Quốc, 98 %) (hình 1).vật liệu sắt nano được xem là một vật liệu hứa hẹn trong Dung dịch Rhodamine B với nồng độ: 1, 3, 5, 7 mg/Llĩnh vực xử lý các chất màu hữu cơ, dư lượng thuốc bảo được chuẩn bị để khảo sát khả năng xử lí của vật liệuvệ thực vật, chất độc màu da cam [9]. Bên cạnh đó, vật Alginate - sắt.liệu sắt nano hóa trị 0 cũng còn có những hạn chế nhưkhó thu hồi, việc tái sử dụng trong thực tế vẫn gặp nhiều Tổng hợp vật liệukhó khăn. Ngoài ra, các hạt sắt nano có khả năng bị oxyhóa mạnh dẫn đến ứng dụng của nó vào xử lý môi Dung dịch Na-Alginate 2% được pha từ hóa chất vàtrường bị hạn chế. Để khắc phục nhược điểm này, sắt nước cất ở tốc độ khuấy 300 vòng/phút. Sau khi dungnano tổng hợp bằng dịch chiết thực vật, đặc biệt là dịch dịch đồng nhất, một lượng dung dịch sắt nano (0,5; 1;chiết lá vối có khả năng hạn chế quá trình oxy hóa của 1,5; 2; 2,5 mL ) được thêm vào, tiếp tục khuấy và siêu âmmôi trường, tăng khả năng ứng dụng cho quá trình xử trong 3 tiếng tạo nhũ tương.lý các hợp chất hữu cơ thông qua quá trình oxy hóa tiên Các hạt Ca-Alginate chứa sắt nano được chế tạo bằngtiến [2-4]. phương pháp nhỏ giọt (dropping) từ nhũ tương đ ...