Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu biến tính phụ phẩm từ cây đay làm vật liệu xử lý một số kim loại nặng trong nước

Luận văn đi khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình biến tính bột gỗ thân cây đay theo phương pháp amidoxime hóa, khảo sát các đặc tính cơ bản của bột thân đay và vật liệu biến tính, đánh giá khả năng xử lý KLN (Cu2+, Ni2+, Zn2+) trong nước của vật liệu đã biến tính. Sau đây là tóm tắt của luận văn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu biến tính phụ phẩm từ cây đay làm vật liệu xử lý một số kim loại nặng trong nước ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ----------------------------------------------------- PHẠM THỊ DINH NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH PHỤ PHẨM TỪ CÂY ĐAYLÀM VẬT LIỆU XỬ LÝ MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường Mã số: 60520320 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2015 Công trình được hoàn thành tại: Trường đại học Khoa hoc Tự nhiên (ĐHQGHN)Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Đỗ Quang HuyPhản biện 1: PGS.TS. Nguyễn Thị HàPhản biện 2: TS. Nguyễn Kiều HưngLuận văn đã được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn Thạc sĩ họptại: Phòng 404 nhà T2, ĐH Khoa học Tự nhiên (ĐHQGHN) vào 9hgiờ ngày 30 tháng 12 năm 2015Có thể tìm đọc luận văn tại: - Trung tâm thư viện Đại học Quốc gia Hà Nội TÓM TẮT LUẬN VĂNHọ và tên học viên: Phạm Thị DinhGiới tính: NữNgày sinh: 12/12/1991Nơi sinh: Tiền Hải, Thái BìnhChuyên ngành: Kỹ thuật môi trườngMã số: 60520320Cán bộ hướng dẫn khoa học : PGS.TS. Đỗ Quang Huy, Trường Đạihọc Khoa học Tự nhiên- ĐHQGHNTên đề tài luận văn: “Nghiên cứu biến tính phụ phẩm từ cây đaylàm vật liệu xử lý một số kim loại nặng trong nước” 1 MỞ ĐẦU Kim loại nặng (KLN) và những hợp chất của chúng đượcbiết đến như các chất độc tồn tại lâu dài trong môi trường và có khảnăng tích lũy trong cơ thể sinh vật. Ở dạng vết, chúng có thể là cácnguyên tố vi lượng rất cần thiết cho cơ thể con người. Tuy nhiên, khiở nồng độ cao, các ion KLN lại có tính độc, có thể gây rủi ro lâu dàiđến con người và hệ sinh thái. Ở Việt Nam, không có nhiều nghiên cứu về tái chế phụ phẩmnông nghiệp, trong đó có phụ phẩm từ cây đay để tạo ra vật liệu xử lýKLN trong nước. Để đóng góp vào hướng nghiên cứu tiềm năng này,tôi chọn và thực hiện đề tài “Nghiên cứu biến tính phụ phẩm từ câyđay làm vật liệu xử lý một số kim loại nặng trong nước”. Đề tài được tiến hành với các mục đích biến tính phụ phẩmtừ cây đay để xử lý một số ion KLN (Cu2+, Ni2+, Zn2+) trong nước.Nội dung nghiên cứu tập trung vào một số vấn đề sau: - Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình biến tínhbột gỗ thân cây đay theo phương pháp amiđoxim hóa, - Khảo sát các đặc tính cơ bản của bột thân đay và vậtliệu biến tính, - Đánh giá khả năng xử lý KLN (Cu2+, Ni2+, Zn2+) trongnước của vật liệu đã biến tính. 2 Chương 1 – TỔNG QUAN1.1. Xử lý kim loại nặng trong nước bằng vật liệu có nguồn gốc thực vật1.1.1. Hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng trong nước1.1.2. Xử lý kim loại nặng trong nước bằng sinh khối thực vật1.2. Đặc điểm sinh học của cây đay1.3. Tình hình sản xuất đay trên toàn thế giới1.4. Các ảnh hưởng môi trường của cây đay và sản phẩm từ đay1.5. Tiềm năng sử dụng phụ phẩm cây đay làm vật liệu xử lý ô nhiễm môi trường Chương 2 – ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU2.1. Đối tượng nghiên cứu Thân cây đay sau khi tách sợi được thu thập tại xã NamThắng, huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình. Thân cây đay được rửa sạchvới nước cất, sấy khô ở 105ºC và nghiền thành dạng bột đến kíchthước < 0,5 mm, được bảo quản trong hộp plastic. Các mẫu nước nhân tạo chứa độc lập các ion kim loại nặng(Zn2+, Ni2+, Cu2+) ở các nồng độ khác nhau được pha loãng từ dungdịch gốc chuẩn có nồng độ 1000 mg/L.2.2. Phương pháp nghiên cứu2.2.1. Phương pháp biến tính vật liệu2.2.2. Xác định đặc tính cơ bản của vật liệu2.2.3. Khảo sát khả năng hấp phụ ion kim loại nặng của vật liệu đã biến tính 3 Chương 3 – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN3.1. Đặc tính cơ bản của bột thân đay3.1.1. Đặc điểm hình thái bề mặt của bột thân đay Kết quả phân tích trên kính hiển vi điện tử quét (SEM) chothấy độ dày các mảnh bột thân đay khoảng 5 μm. Bề mặt của bột thânđay ban đầu có các mảng bám nhỏ dạng vảy (Hình 1).a) Ảnh chụp độ phóng đại 1000 lần b) Ảnh chụp ở độ phóng đại 2500 lần Hình 1. Ảnh SEM bề mặt bột thân đay3.1.2. Đặc điểm cấu trúc của bột thân đay Hình 2. Phổ nhiễu xạ tia X của bột thân đay 4 Các đỉnh nhiễu xạ đặc trưng của dạng cellulose I xuất hiện ởvị trí góc 2θ là 22,52o (002); 16,01 (101-) và 15,11 (101). Chỉ số tinhthể của cellulose trong bột thân đay có giá trị là 55,76 %.3.1.3. Đặc điểm liên kết, nhóm chức Hình 3. Phổ hấp thụ hồng ngoại của bột thân đay Các đỉnh hấp thụ ở số sóng 3.350 cm-1 biểu thị dao động củanhóm (–OH). Trong khi đó, đỉnh hấp thụ ở số sóng 1.739 cm-1 thểhiện sự tồn tại của liên kết C=O trong nhóm cacboxyl. Liên kết C–Otại vị trí vòng thơm của lignin xuất hiện ở số sóng 1.250 cm-1. Vạchphổ ở số sóng xuất hiện ở số sóng 1.598 cm-1 thể hiện dao động dãncủa liên kết C=C trong các axit béo.3.2. Quy trình biến tính tạo vật liệu amidoxime hóa từ bột thânđay3.2.1. Xử lý bằng dung dịch NaOH3.2.1.1. Làm giàu cellulose trong bột thân đay Ở khoảng nồng độ NaOH từ 10% trở lên, hàm lượngcellulose đạt mức cao và gần như ổn định. 5 Hình 4. Ảnh hưởng của nồng độ NaOH đến khối lượng còn lại và hàm lượng cellulose trong bột thân đay3.2.1.2. Xác định chỉ số tinh thể của cellulose trong bột thân đay bằng phổ nhiễu xạ tia X Bột thân đay ban đầu C0 và bột thân đay được xử lý với dungdịch NaOH ở các nồng độ 5% và 10% là C5 và C10 ở dạng celluloseI. Khi nồng độ NaOH tăng đến 15%, xuất hiện hai đỉnh đỉnh nhiễu xạcủa cellulose II. Khi nồng độ NaOH tăng lên thì chỉ số ti ...