Phân hủy kháng sinh ampixilin bằng kỹ thuật fenton dị thể sử dụng tro bay biến tính

Trong nghiên cứu này, tro bay được biến tính bằng phương pháp ngâm tẩm sử dụng muối sắt (III) sunfat. Sản phẩm sau biến tính được sử dụng với vai trò làm chất xúc tác Fenton dị thể nhằm phân hủy kháng sinh Ampicillin (AP) trong nước.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phân hủy kháng sinh ampixilin bằng kỹ thuật fenton dị thể sử dụng tro bay biến tính Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học - Tập 25, Số 2/2020 PHÂN HỦY KHÁNG SINH AMPIXILIN BẰNG KỸ THUẬT FENTON DỊ THỂ SỬ DỤNG TRO BAY BIẾN TÍNH Đến tòa soạn 26-12-2019 Vũ Thanh Liêm Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Viện Kỹ thuật Phòng không - Không quân, Bộ Quốc phòng Nguyễn Ngọc Tùng Trung tâm Nghiên cứu và Chuyển giao Công nghệ, Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam Lê Vũ Tiến Bộ Khoa học & Công nghệ Đào Sỹ Đức Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà NộiTrong nghiên cứu này, tro bay được biến tính bằng phương pháp ngâm tẩm sử dụng muối sắt (III)sunfat. Sản phẩm sau biến tính được sử dụng với vai trò làm chất xúc tác Fenton dị thể nhằm phân hủykháng sinh Ampicillin (AP) trong nước. Các điều kiện biến tính tro bay, ảnh hưởng của các yếu tố quantrọng như pH, hàm lượng H2O2 và xúc tác đến hiệu suất xử lý AP đã được khảo sát, thảo luận và tối ưu.Điều kiện biến tính tro bay như sau: tỉ lệ muối Fe2(SO4)3/tro bay là 2,5g/10g; nhiệt độ nung và thờigian nung lần lượt là 600°C và 4 h. Kết quả nghiên cứu cho thấy, ở các điều kiện phù hợp cho quátrình xử lý AP bao gồm pH, hàm lượng H2O2, hàm lượng xúc tác tương ứng là 3; 0,5mL/L và 1,2 g/L,khoảng 95 % AP đã được xử lý trong thời gian 120 phút. Quá trình phân hủy AP bằng kỹ thuật Fentondị thể tuân theo mô hình động học bậc hai, với hằng số tốc độ phản ứng là 0.0061 L.mg-1.min-1 và nănglượng hoạt hóa là 17.6 kJ/mol.Từ khóa: Tro bay, Fenton dị thể, Ampicillin.1. MỞ ĐẦU được sử dụng rộng rãi ở người và trong thú y.Ngày nay, sự phát triển của công nghiệp nói Dư lượng ampicillin trong nước thải sinh hoạt,chung, công nghiệp dược phẩm nói riêng đã và đặc biệt là nước thải bệnh viện, và các giải phápđang đem đến sự đổi thay kỳ diệu về chất xử lý, phân hủy, loại bỏ chúng vì thế là vấn đềlượng cuộc sống của con người. Từ khi ra đời, có vai trò đặc biệt quan trọng và dành được sựkháng sinh đã cho thấy tầm quan trọng của nó quan tâm của đông đảo các nhà khoa học trongtrong đời sống, nhất là trong việc bảo vệ, chăm và ngoài nước.sóc sức khỏe con người và nhiều loài sinh vật Các quá trình oxi hóa tăng cường (AOPs) đượckhác. Tuy nhiên, sự phát triển ồ ạt và sử dụng tiến hành trên cơ sở khả năng oxi hóa các hợptràn lan các loại kháng sinh đã dẫn tới một hệ chất hữu cơ của gốc OH, O2H, cho phép phânlụy là môi trường ô nhiễm, nhiều loài vi sinh hủy các hợp chất hữu cơ và giảm nhu cầu oxivật trong môi trường có thể dần thích nghi với hóa trong nước thải. Trong các quá trình oxicác loại kháng sinh, từ đó dẫn tới hiện tượng hóa tăng cường, các quá trình Fenton được biếtkháng kháng sinh rất nguy hiểm. Ampicillin là đến với ưu điểm về mặt kinh tế và khả năng xửloại kháng sinh bán tổng hợp có các tính chất lý nước thải một cách triệt để. Nghiên cứu củakháng khuẩn do sự tồn tại của một vòng beta- Emad Elmolla và Malay Chaudhuri cho thấy, ởlactam. Ở Việt Nam, loại kháng sinh này đang điều kiện tối ưu hệ xúc tác H2O2-Fe2+ có tốc độ 87phân hủy nhanh ampicillin, hiệu quả loại bỏ vòng/phút và gia nhiệt đến 100 oC để đuổi nước.COD tới 81,4% sau 60 phút [1]. Hỗn hợp rắn thu được sau khi nước bay hơi hoànTrong lĩnh vực xử lý nước thải hiện nay, các toàn được nung ở 600 oC trong 4 giờ để thu đượcquá trình Fenton dị thể đang được nghiên cứu mẫu tro bay biến tính.và ứng dụng ngày càng rộng rãi. Cùng với sự 2.3. Xác định đặc trưng của vật liệuphát triển của kỹ thuật Fenton dị thể thì các Đặc trưng hình thái vật liệu được chụp trênloại chất xúc tác mới cũng được tìm ra và đưa thiết bị kính hiển vi điện tử quét JEOL, Nhậtvào sử dụng, trong đó phải kể đến xúc tác tro Bản.bay. Tro bay (FA) là một loại bụi được tạo ra Đặc trưng thành phần vật liệu và cấu trúc tinhtừ quá trình đốt than của các nhà máy nhiệt thể được xác định bằng thiết bị EDX (JED-điện thải ra môi trường. Theo Bộ Công thương, 2300, JEOL, Nhật Bản) và XRD X’Pert PROcả nước ta hiện nay có 19 nhà máy nhiệt điện (Panalitical, Hà Lan).than đang vận hành, với tổng công suất phát 2.4. Quá trình phân hủy AP trong nước14.480 MW, mỗi năm thải khoảng 15 triệu tấn bằng kỹ thuật Fenton dị ...