Luận văn thạc sĩ nghiên cứu hấp phụ pb2 cu2 trong dung dịch nước bằng vật liệu chitin axit humic ghép axit acrylic

Chuyên khảo Hấp phụ pb2+ và cu2+ trong nước bằng vật liệu chitin ghép axit humic v phân tích chuyên sâu các khía cạnh quan trọng trong lĩnh vực công

• Tác giả: Dương Thị Thu Linh
• Người hướng dẫn: TS. Trần Mạnh Lục
• Trường học: Đại học Sư phạm Đà Nẵng
• Chuyên ngành: Hóa phân tích môi trường
• Đề tài: Nghiên cứu hấp phụ Pb2+ và Cu2+ trong dung dịch nước bằng vật liệu chitin ghép axit humic và acrylic
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp cử nhân
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Đà Nẵng

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. GIỚI THIỆU CHITIN, AXIT HUMIC
• 1.2. AXIT ACRYLIC VÀ TÁC NHÂN KHƠI MÀO
• 1.3. GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG ĐIỂN HÌNH
• 1.4. HẤP PHỤ ION KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC
• 2. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
• 2.1. NGUYÊN LIỆU, DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT
• 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 3.1. ĐIỀU CHẾ CHITIN TỪ VỎ TÔM
• 3.2. ĐIỀU CHẾ AXIT HUMIC TỪ THAN BÙN
• 3.3. PHẢN ỨNG ĐỒNG TRÙNG HỢP GHÉP AA LÊN CHITIN – AXIT HUMIC
• 3.4. KHẢO SÁT KHẢ NĂNG HẤP PHỤ Cu2+, Pb2+ TRONG NƯỚC CỦA SẢN PHẨM GHÉP
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
• DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU – CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ

Tóm tắt

I. Giới thiệu chung

Nghiên cứu này tập trung vào việc hấp phụ Pb2+ và hấp phụ Cu2+ trong nước bằng vật liệu chitin ghép axit humic và vật liệu acrylic. Mục tiêu chính là tạo ra một vật liệu hấp phụ hiệu quả để xử lý ô nhiễm kim loại nặng trong nước. Chitin được điều chế từ vỏ tôm, trong khi axit humic được chiết xuất từ than bùn. Vật liệu ghép này được kỳ vọng có khả năng hấp phụ cao đối với các ion kim loại nặng như Pb2+ và Cu2+.

1.1. Vật liệu chitin

Chitin là một polyme sinh học có nguồn gốc từ vỏ tôm, có cấu trúc tương tự xenlulozơ. Nó được chọn làm vật liệu chính do khả năng phân hủy sinh học và tính tương hợp sinh học cao. Chitin cũng có khả năng hấp phụ tốt các ion kim loại nặng, đặc biệt là Pb2+ và Cu2+.

1.2. Axit humic

Axit humic là một hợp chất hữu cơ có trong than bùn, được biết đến với khả năng hấp phụ kim loại nặng. Nó được ghép với chitin để tăng cường khả năng hấp phụ của vật liệu. Axit humic cũng có vai trò quan trọng trong việc cải thiện chất lượng nước.

II. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện thông qua các bước điều chế chitin từ vỏ tôm, chiết xuất axit humic từ than bùn, và ghép chúng với axit acrylic bằng phản ứng đồng trùng hợp. Quá trình hấp phụ Pb2+ và Cu2+ được khảo sát dưới các điều kiện khác nhau như pH, thời gian, và nồng độ ion kim loại.

2.1. Điều chế chitin

Chitin được điều chế từ vỏ tôm thông qua quá trình khử khoáng và khử protein. Vật liệu thu được được kiểm tra bằng phổ hồng ngoại (IR) để xác định cấu trúc và độ tinh khiết.

2.2. Ghép axit acrylic

Phản ứng ghép axit acrylic lên chitin và axit humic được thực hiện bằng hệ khơi mào Fenton. Quá trình này tạo ra một copolymer có khả năng hấp phụ ion kim loại nặng cao hơn so với vật liệu ban đầu.

III. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy vật liệu ghép chitin-axit humic-acrylic có khả năng hấp phụ Pb2+ và Cu2+ hiệu quả. Hiệu suất hấp phụ phụ thuộc vào các yếu tố như pH, thời gian, và nồng độ ion kim loại. Vật liệu này có tiềm năng ứng dụng trong xử lý nước thải công nghiệp.

3.1. Khả năng hấp phụ

Vật liệu ghép cho thấy khả năng hấp phụ Pb2+ và Cu2+ cao, đạt hiệu suất tối đa ở pH trung tính. Thời gian hấp phụ tối ưu được xác định là 60 phút, với tải trọng hấp phụ cực đại lần lượt là 45 mg/g đối với Pb2+ và 35 mg/g đối với Cu2+.

3.2. Ảnh hưởng của lực ion

Nghiên cứu cũng khảo sát ảnh hưởng của lực ion đến quá trình hấp phụ. Kết quả cho thấy sự hiện diện của các ion như Na+, Ca2+, và Mg2+ có thể làm giảm hiệu suất hấp phụ của vật liệu do cạnh tranh vị trí hấp phụ.

IV. Kết luận và ứng dụng

Nghiên cứu đã chứng minh rằng vật liệu ghép chitin-axit humic-acrylic là một giải pháp hiệu quả để xử lý ô nhiễm kim loại nặng trong nước. Vật liệu này không chỉ có khả năng hấp phụ cao mà còn thân thiện với môi trường và có thể tái sử dụng. Nghiên cứu mở ra hướng ứng dụng mới trong việc xử lý nước thải công nghiệp và bảo vệ môi trường.

4.1. Ý nghĩa khoa học

Nghiên cứu này góp phần vào việc phát triển các vật liệu hấp phụ mới từ nguồn nguyên liệu tự nhiên, giúp giảm thiểu chi phí và tác động môi trường.

4.2. Ứng dụng thực tiễn

Vật liệu ghép có thể được sử dụng trong các hệ thống xử lý nước thải công nghiệp, đặc biệt là trong các ngành sản xuất có chứa kim loại nặng như luyện kim, điện tử, và hóa chất.