Nghiên cứu hấp phụ Fe2+, Fe3+ trong dung dịch nước bằng chất xúc tác thải FCC từ Nhà máy lọc dầu Dung Quất

Bài viết Nghiên cứu hấp phụ Fe2+, Fe3+ trong dung dịch nước bằng chất xúc tác thải FCC từ Nhà máy lọc dầu Dung Quất trình bày một số kết quả về nghiên cứu hấp phụ Fe2+ , Fe3+ trong dung dịch nước bằng chất xúc tác FCC của Nhà máy lọc dầu Dung Quất đã thải bỏ, nhằm tận dụng nguồn vật liệu là chất xúc tác thải FCC rất lớn; giải quyết bài toán xử lý chất thải nguy hại và xử lý ion sắt trong dung dịch nước.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu hấp phụ Fe2+, Fe3+ trong dung dịch nước bằng chất xúc tác thải FCC từ Nhà máy lọc dầu Dung Quất NGHIÊN CỨU HẤP PHỤ Fe2+, Fe3+ TRONG DUNG DỊCH NƯỚC BẰNG CHẤT XÚC TÁC THẢI FCC TỪ NHÀ MÁY LỌC DẦU DUNG QUẤT HOÀNG THỊ LOAN - VÕ VĂN TÂN Trường Đại học Sư phạm - Đại học Huế Tóm tắt: Vật liệu xúc tác thải FCC được biến tính bằng dung dịch HCl và khảo sát khả năng hấp phụ dung dịch Fe2+, Fe3+. FCC biến tính được khảo sát đặc trưng thông qua phương pháp XRD, SEM và IR. Kết quả khảo sát các điều kiện ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ Fe2+, Fe3+ trên FCC biến tính cho thấy pH tốt nhất cho quá trình hấp phụ là 6,2. Dung lượng hấp phụ cực đại Fe2+, Fe3+ bằng FCC biến tính theo phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir là 7,16 (mg/g) và 9,58(mg/g). Từ khóa:1. MỞ ĐẦU Như chúng ta đã biết, quá trình phát triển các khu công nghiệp, các khu chế xuất đã góp phầntăng trưởng kinh tế, thúc đẩy đầu tư và sản xuất công nghiệp, góp phần hình thành các các khuđô thị mới, giảm khoảng cách về kinh tế giữa các vùng,… Tuy nhiên, bên cạnh sự chuyển biếntích cực về kinh tế là những tác động tiêu cực đến môi trường sinh thái do các khu công nghiệpnày gây ra. Thực tế, hiện nay rất nhiều nhà máy ở các khu công nghiệp hàng ngày thải rất nhiềuchất thải có chứa các ion sắt, ion kim loại nặng… tác động trực tiếp đến chất lượng nước [1-8].Nếu xử lý không triệt để có thể làm ô nhiễm môi trường nước kể cả nước mặt và nước ngầm. Đểxử lý nước nhiễm các ion sắt người dân địa phương dùng bể lọc, trong đó chỉ có chứa cát, sỏihoặc sử dụng phương pháp dàn phun mưa, phương pháp sục khí hoặc hấp phụ qua than hoạt tính. Trong bài viết này, chúng tôi trình bày một số kết quả về nghiên cứu hấp phụ Fe2+, Fe3+trong dung dịch nước bằng chất xúc tác FCC của Nhà máy lọc dầu Dung Quất đã thải bỏ, nhằmtận dụng nguồn vật liệu là chất xúc tác thải FCC rất lớn; giải quyết bài toán xử lý chất thải nguyhại và xử lý ion sắt trong dung dịch nước.2. THỰC NGHIỆM Các hóa chất sử dụng trong nghiên cứu là hóa chất tinh khiết phân tích (PA): Fe(NO3)3;NaOH; K2Cr2O7; NaNO3 ; CaCO3 ; Al(NO3)3; H2SO4; HCl; K2Cr2O7; KI; Vật liệu xúc tác thải FCC được lấy từ nhà máy lọc dầu Dung Quất, Quảng Ngãi (được kýhiệu FCC0). Vật liệu xúc tác thải FCC1 được hoạt hóa bằng cách nung FCC0 ở nhiệt độ: 400 -600oC trong 2 giờ. Vật liệu xúc tác thải FCC2 được hoạt hóa bằng cách ngâm trong dung dịchHCl 10-20%, sấy khô rồi nung ở nhiệt độ: 400 - 600oC trong 2 giờ. Sử dụng các vật liệu FCC0,FCC1, FCC2 để hấp phụ Fe2+, Fe3+ ở nồng độ xác định trong các điều kiện: pH, nhiệt độ, thờigian và sự có mặt các ion lạ. C0  Ccb - Dung lượng hấp phụ Fe2+, Fe3+ của vật liệu FCCi được tính theo: Q  V m C 0  Ccb - Hiệu suất hấp phụ Fe2+, Fe3+ của vật liệu FCCi được tính theo: H%   100% C0 Trong đó: 274KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC TRẺ 2016 11/2016 + Q : Dung lượng hấp phụ Fe2+, Fe3+ của vật liệu FCCi, (mg/g). + C0 : Nồng độ dung dịch Fe2+, Fe3+ ban đầu, (mg/l). + Ccb : Nồng độ dung dịch Fe2+, Fe3+ khi đạt cân bằng, (mg/l). + V : Thể tích dung dịch Fe2+, Fe3+, (L). + m : Khối lượng vật liệu hấp phụ FCCi, (g). + H% : Hiệu suất hấp phụ Fe2+, Fe3+ của vật liệu FCCi, (%). Ảnh SEM được chụp trên máy Nova NanoSem FEI 450, hãng FEI, Mỹ và phổ nhiễu xạ tiaX (XRD) được ghi trên máy D8 Advance, Bruker, Đức, tại trường Đại học Khoa học Tự nhiên -Đại học Quốc gia Hà Nội; phổ hồng ngoại IR được đo trên máy IR-Prestige21, Shimadzu tạikhoa Hóa học, trường ĐHSP Huế.3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN3.1 Khả năng hấp phụ của vật liệu FCC (A) (B) (C) Hình 1. Ảnh SEM của FCC0 (A); FCC1 (B) và FCC2 (C) Từ ảnh SEM trên hình 1 của các vật liệu FCC0 (A); FCC1 (B) và FCC2 (C), có thể thấyrằng trên bề mặt FCC2 có nhiều mao quản hơn, các khe, tuyến của mao quản rộng rãi hơn so vớivật liệu FCC0 và FCC1. Nên vật liệu FCC2 có khả năng hấp phụ các ion Fe2+, Fe3+ tốt nhất.Điều này được minh chứng cụ thể qua phổ hồng ngoại của vật liệu FCC2 khi hấp phụ Fe2+, Fe3+trong dung dịch nước, trên hình 2. (A) 275TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM – ĐẠI HỌC HUẾ ...