Tổng hợp cellulose acetate từ bã mía và khảo sát khả năng xử lý kim loại nặng trong nước của sợi cellulose acetate zeolite (CA/Ze)

Trong nghiên cứu này, Cellulose acetate được tổng hợp bã mía và kết hợp với Zeolite để tạo thành sợi Cellulose acetate/Zeolite (CA/Ze) nhằm nghiên cứu khả năng hấp phụ kim loại nặng. Kết quả nghiên cứu cho thấy sợi CA/Ze có khả năng trao đổi ion của các kim loại nặng trong nước, đối với ion kim loại Pb2+ thì hiệu suất lên đến 98.90% trong điều kiện tối ưu là pH = 5; thời gian xử lý 150 phút, nồng độ đầu vào là 25 mg/L và khối lượng sợi cần dùng là 0.3 g.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tổng hợp cellulose acetate từ bã mía và khảo sát khả năng xử lý kim loại nặng trong nước của sợi cellulose acetate zeolite (CA/Ze)Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học TỔNG HỢP CELLULOSE ACETATE TỪ BÃ MÍA VÀ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG XỬ LÝ KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC CỦA SỢI CELLULOSE ACETATE/ZEOLITE (CA/Ze) Nguyễn Trung Hiệp*, Trương Thị Cẩm Trang Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Tp. Hồ Chí Minh * Tác giả liên lạc: nguyentrunghiep.hcmus@gmail.com TÓM TẮTTrong nghiên cứu này, Cellulose acetate được tổng hợp bã mía và kết hợp với Zeolite để tạothành sợi Cellulose acetate/Zeolite (CA/Ze) nhằm nghiên cứu khả năng hấp phụ kim loạinặng. Kết quả nghiên cứu cho thấy sợi CA/Ze có khả năng trao đổi ion của các kim loại nặngtrong nước, đối với ion kim loại Pb2+ thì hiệu suất lên đến 98.90% trong điều kiện tối ưu làpH = 5; thời gian xử lý 150 phút, nồng độ đầu vào là 25 mg/L và khối lượng sợi cần dùng là0.3 g. Đối với ion Cu2+ hiệu suất xử lý lần lượt là 91.7% trong điều kiện pH =5, thời gian 180phút với nồng độ đầu vào 10 mg/L và khối lượng vật liệu là 0.4 g.Từ khóa: Bã mía, Cellulose acetate, Zeolite, hấp phụ, kim loại nặng, sợi Celluloseacetate/Zeolite. SYNTHESIS CELLULOSE ACETATE FROM SUGARCANE BAGASSE ANDFABRICATION OF CELLULOSE ACETATE/ ZEOLITE (CA/Ze) MATERIAL FOR CAPTURE TO COPPER (II) AND LEAD (II) Nguyen Trung Hiep*, Truong Thi Cam Trang Faculty of Environment, University of Sciences – VNU Ho Chi Minh City * Corresponding author: nguyentrunghiep.hcmus@gmail.com ABSTRACTIn this study, cellulose acetate was synthesized from bagasse and combined with zeolite toform cellulose acetate/zeolite (CA/Ze) fiber in order to research its ability to adsorb heavymetals. The results show that CA/Ze fibers have the capacity for ion exchange with heavymetals in water. For Pb2+ ions, the efficiency is up to 98.90% under optimal conditions of pH= 5; the shaking time of 150 minutes, the input concentration of 25 mg/L and 0.3 g of fiber.For the Cu2+ ions, the processing efficiency was 91.7% at pH 5, 180 minutes shaking time, 10mg/L of input concentration and 0.4 g of fiber.Keywords: Sugarcane bagasse, cellulose acetate, zeolite, adsorption, heavy metals, celluloseacetate/zeolite fibers.TỔNG QUAN pháp xử lý đơn giản, dễ sử dụng, chi phíÔ nhiễm kim loại nặng từ các ngành công thấp, khả năng tái sinh vật liệu hấp phụ tốt,nghiệp hiện nay là một mối đe dọa nghiêm đồng thời có thể tận dụng nhiều loại vật liệutrọng đối với sức khỏe con người, hệ sinh là phế thải của các ngành khác để làm nguồnthái do độc tính, sự bền vững và xu hướng nguyên liệu hấp phụ.tích lũy sinh học trong môi trường tự nhiên Zeolite được biết đến là một vật liệu cócủa nó. Vì vậy, việc áp dụng các phương nguồn gốc từ địa chất với cấu trức tinh thểpháp xử lý nhằm giảm thiểu hoặc loại bỏ kim không gian ba chiều nhiều lỗ xốp rổng cóloại nặng trong nước là điều rất cần thiết và khả năng hấp phụ và trao đổi ion cao, thíchđang ngày càng được quan tâm trên thế giới hợp cho việc xử lý kim loại nặng trong nước,nói chung và Việt Nam nói riêng. Hiện nay, tuy nhiên vấn đề thu hồi và tái sử dụng kémCó rất nhiều phương pháp loại bỏ kim loại nên cần có những biện pháp khắc phục, cụnặng trong nước đã được nghiên cứu và ứng thể là nhiều hợp chất Polymers chiết xuất từdụng như kết tủa hóa học, trao đổi ion, điện các phế thải cũng như các nguyên liệu sinhhóa, sinh học, quá trình màng, hấp phụ. học đã được nghiên cứu để kết hợp vớiTrong đó, phương pháp hấp phụ là phương Zeolite tạo thành các dạng sợi, hạt, màng,… 561Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa họccó khả năng loại bỏ kim loại nặng tốt, dễ tái zeolite -Polyethersulfone để xử lý kim loạisinh, tái sử dụng với giá thành rẻ và dễ thực nặng trong nước.hiện. Bên cạnh đó, Cellulose acetate được Trong nghiên cứu này, Cellulose acetatechế tạo từ bã mía, một loại phế thải trong sản được điều chế từ bã mía khác với Fei Jixuất đường, nước ngọt, … là một trong (2012) sử dụng Cellulose acetate (CA, Mw =những vật liệu được đề xuất với hiệu quả 30,000 g/mol) từ Shanghai Chemicalcao, cho thấy đây là một hướng nghiên cứu Reagent Co., Ltd. (Shanghai, China). Đây làthực đầy hứa hẹn cho việc loại bỏ kim loại điểm nổi bật, cũng là mục tiêu của nghiênnặng ra khỏi môi trường nước. Năm 2012, cứu “tạo ra vật liệu xử lý môi trường từFei Ji, Chaolin Li và cộng sự đã nghiên cứu ...