Giới thiệu dự án

Tốc độ công nghiệp hóa và hiện đại hóa nhanh chóng đang tạo ra những áp lực chưa từng có đối với hệ sinh thái nguồn nước. Trong số các chất ô nhiễm công nghiệp, kim loại nặng – tiêu biểu là ion chì $\text{Pb(II)}$ – là mối đe dọa hàng đầu do tính bền vững sinh học, không thể tự phân hủy và khả năng tích lũy sinh học cao trong chuỗi thức ăn. Theo các thống kê quan trắc, hàm lượng chì tại các lưu vực sông tiếp nhận nước thải công nghiệp và làng nghề ở Việt Nam thường xuyên vượt ngưỡng quy chuẩn kỹ thuật quốc gia. Điển hình tại các khu vực gần nhà máy sản xuất ắc quy hay làng nghề tái chế chì (như Chỉ Đạo - Hưng Yên), nồng độ $\text{Pb(II)}$ ghi nhận lên tới $3{,}278 - 5{,}2\text{ mg}\cdot\text{L}^{-1}$, vượt gấp nhiều lần mức giới hạn cho phép theo QCVN 40:2011/BTNMT ($0{,}5\text{ mg}\cdot\text{L}^{-1}$ đối với nước thải công nghiệp) và QCVN 08-MT:2015/BTNMT ($0{,}02 - 0{,}05\text{ mg}\cdot\text{L}^{-1}$ đối với nước mặt).

Khi xâm nhập vào cơ thể qua nguồn nước, chu kỳ bán hủy của chì trong máu và mô xương kéo dài từ 20 đến 30 năm, gây ức chế enzyme tổng hợp heme, tổn thương hệ thần kinh trung ương, suy thoái chức năng thận và tăng nguy cơ tử vong. Ở ngưỡng nồng độ chỉ từ $0{,}042 - 1{,}000\text{ mg}\cdot\text{L}^{-1}$, chì đã kích hoạt các biểu hiện ngộ độc cấp và mãn tính.

Trước thách thức đó, việc tìm kiếm giải pháp xử lý triệt để ion $\text{Pb(II)}$ với chi phí thấp và thân thiện với môi trường trở thành ưu tiên cấp bách. Đề tài "Nghiên cứu khả năng hấp phụ ion $\text{Pb(II)}$ trong dung dịch của than sinh học biến tính có nguồn gốc từ mùn cưa" tập trung giải quyết bài toán ô nhiễm kim loại nặng bằng cách chuyển hóa phụ phẩm lâm nghiệp dồi dào thành vật liệu hấp phụ tiên tiến.

      Biến tính Oxy hóa                                                          Phủ Hydroxyapatite
  (KMnO4 0.01M, khuấy 6h)                                                    (CaCl2 0.1M + Na2HPO4 0.06M, pH 10)
       Vật liệu BC-KMnO4                                                           Vật liệu BC-HAp
  (Tăng nhóm -COOH, -OH, MnOx)                                                (Trao đổi ion Ca2+, kết tủa Pb5(PO4)3OH)

Mục tiêu nghiên cứu

  1. Chế tạo thành công than sinh học từ mùn cưa ($\text{BC-MC}$) bằng kỹ thuật nhiệt phân yếm khí và biến tính bề mặt thành hai hệ vật liệu: than sinh học biến tính bằng potassium permanganate ($\text{BC-KMnO}_4$) và than sinh học biến tính kết hợp phủ hydroxyapatite ($\text{BC-HAp}$).
  2. Phân tích các đặc trưng hóa lý bề mặt của vật liệu thông qua các phương pháp phân tích cấu trúc hiện đại: SEM, EDX, FT-IR, BET và xác định điểm điện tích không ($\text{pH}_{\text{pzc}}$).
  3. Đánh giá dung lượng hấp phụ và cơ chế tương tác với ion $\text{Pb(II)}$ qua khảo sát đơn biến (pH, thời gian tiếp xúc, nồng độ ban đầu, khối lượng vật liệu), mô hình hóa động học (giả bậc 1, giả bậc 2) và mô hình đẳng nhiệt hấp phụ (Langmuir, Freundlich).

Phạm vi và giới hạn

  • Đối tượng nghiên cứu: Nguồn phụ phẩm mùn cưa gỗ tự nhiên qua xử lý nhiệt phân và biến tính hóa học; dung dịch chứa ion $\text{Pb(II)}$ nhân tạo từ muối $\text{Pb(NO}_3)_2$.
  • Không gian thực hiện: Phòng thí nghiệm Hóa học Công nghệ & Môi trường, Trường Đại học Sư phạm TP. Hồ Chí Minh.
  • Giới hạn kỹ thuật: Khảo sát pha tĩnh gián đoạn (batch adsorption), nồng độ $\text{Pb(II)}$ dao động từ $5 - 750\text{ mg}\cdot\text{L}^{-1}$, khoảng pH khảo sát từ $2{,}0 - 6{,}0$ nhằm ngăn chặn hiện tượng tự kết tủa $\text{Pb(OH)}_2$ trong môi trường kiềm.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Xử lý kim loại nặng trong nước thải hiện nay dựa trên nhiều công nghệ khác nhau. Bảng so sánh dưới đây làm rõ ưu và nhược điểm của từng phương pháp:

Phương pháp Cơ chế chính Ưu điểm Nhược điểm
Kết tủa hóa học Tạo $\text{Pb(OH)}_2$, $\text{PbCO}_3$ nhờ kiềm hóa Chi phí hóa chất thấp, dễ triển khai ở quy mô lớn Phát sinh lượng bùn thải nguy hại lớn, khó xử lý nồng độ thấp ($<10\text{ mg}\cdot\text{L}^{-1}$)
Trao đổi ion Thay thế cation trên nhựa resin tổng hợp Hiệu suất cao, khả năng tái sinh cột lọc tốt Hạt nhựa dễ ngộ độc hữu cơ và ion $\text{Fe(III)}$, chi phí vật liệu đắt
Điện hóa Khử cation $\text{Pb}^{2+}$ thành $\text{Pb}^0$ trên cathode Không dùng hóa chất bổ trợ, thu hồi kim loại tinh khiết Tiêu hao điện năng lớn, chi phí đầu tư thiết bị ban đầu cao
Hấp phụ sinh học Bắt giữ qua sinh khối thực vật thủy sinh Chi phí rẻ, nguồn nguyên liệu tự nhiên dồi dào Diện tích chiếm dụng lớn, hiệu quả giảm khi có mặt đồng thời nhiều ion
Hấp phụ Biochar cải tiến Phức hóa bề mặt, trao đổi ion, kết tủa khoáng Tận dụng phế phẩm, dung lượng hấp phụ cao, an toàn sinh thái Cần quy trình biến tính kiểm soát để tối ưu hóa tâm hoạt tính

Áp dụng phương pháp phân loại yêu cầu MoSCoW cho hệ vật liệu hấp phụ cải tiến:

  • Must have (Bắt buộc): Hiệu suất loại bỏ $\text{Pb(II)} > 95%$ ở nồng độ thực tế, độ bền cơ học tốt, không thôi nhiễm kim loại độc hại ra môi trường.
  • Should have (Nên có): Thời gian đạt cân bằng nhanh ($< 60\text{ phút}$), nguyên liệu đầu vào giá thành thấp từ phế thải nông - lâm nghiệp.
  • Could have (Có thể có): Khả năng tái sinh và giải hấp bằng dung dịch acid loãng qua nhiều chu kỳ.
  • Won't have (Không ưu tiên): Khả năng hoạt động ở dải $\text{pH} > 8{,}0$ do đặc tính tự kết tủa của chì làm sai lệch bản chất hấp phụ.

Thiết kế hệ thống và Cơ chế vật liệu

Cấu trúc hình thái và mạng lưới liên kết hóa học của than sinh học biến tính được thiết kế dựa trên sự tích hợp đa cơ chế tương tác:

graph TD
    A["Dung dịch chứa ion Pb(II)"] --> B["Bề mặt vật liệu biến tính"]
    B --> C["BC-KMnO4"]
    B --> D["BC-HAp"]
    
    C --> C1["Oxy hóa Carbon tạo -COOH, -OH"]
    C --> C2["Hạt nano MnOx: Tương tác Cation - π"]
    
    D --> D1["Trao đổi ion: Ca(2+) <==> Pb(2+)"]
    D --> D2["Kết tủa bề mặt: Pb5(PO4)3OH"]
    D --> D3["Phức hóa bề mặt: Nhóm Hydroxyl (-O-Pb)"]
  1. Cơ chế trao đổi ion: Ion $\text{Ca}^{2+}$ trong mạng lưới tinh thể hydroxyapatite $[\text{Ca}_{10}(\text{PO}_4)_6(\text{OH})2]$ có bán kính ion ($0{,}99\text{ \AA}$) tương đồng với $\text{Pb}^{2+}$ ($1{,}19\text{ \AA}$), cho phép phản ứng thế đồng hình diễn ra mạnh mẽ: $$\text{Ca}{10}(\text{PO}_4)_6(\text{OH})2 + x\text{Pb}^{2+} \longrightarrow (\text{Ca}{10-x}\text{Pb}_x)(\text{PO}_4)_6(\text{OH})_2 + x\text{Ca}^{2+}$$
  2. Cơ chế kết tủa bề mặt: Sự giải phóng chọn lọc các nhóm orthophosphate $(\text{PO}4^{3-})$ từ HAp tạo kết tủa hydroxypyromorphite $\text{Pb}{10}(\text{PO}_4)_6(\text{OH})2$ với tích số tan cực thấp ($\text{K}{\text{sp}} \approx 10^{-116}$), khóa chặt chì dưới dạng khoáng không tan: $$10\text{Pb}^{2+} + 6\text{H}_2\text{PO}_4^- + 2\text{H}2\text{O} \longrightarrow \text{Pb}{10}(\text{PO}_4)_6(\text{OH})_2 \downarrow + 14\text{H}^+$$
  3. Cơ chế tạo phức và lực hút tĩnh điện: Quá trình biến tính bằng $\text{KMnO}_4$ làm gia tăng mật độ các nhóm chức chứa oxy (carboxyl $-\text{COOH}$, hydroxyl $-\text{OH}$) và tạo lớp phủ oxit mangan $(\text{MnO}x)$, kích hoạt lực hút tĩnh điện khi $\text{pH} > \text{pH}{\text{pzc}}$ cùng tương tác cation $-\ \pi$.

Danh mục thiết bị và Công nghệ phân tích

  • Lò nung chương trình hóa: Nabertherm (Germany) điều khiển nhiệt độ chính xác $\pm 1^\circ\text{C}$.
  • Kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường: FESEM Hitachi S-4800 (Japan) khảo sát vi cấu trúc bề mặt.
  • Quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa: AAS Thermo Scientific ICE 3000 (USA) định lượng vết $\text{Pb(II)}$.
  • Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier: FT-IR Frontier PerkinElmer (USA) nhận diện nhóm chức bề mặt.
  • Máy phân tích diện tích bề mặt riêng: BET Micromeritics TriStar II Plus qua hấp phụ đẳng nhiệt $\text{N}_2$ lỏng tại $77\text{ K}$.
  • Hệ thống đo pH và khuấy lắc: Hanna HI8314, Scilogex SK-O330-Pro.

Implementation và kết quả

Quy trình tổng hợp vật liệu

Quy trình chế tạo than sinh học biến tính được chuẩn hóa qua các bước nghiêm ngặt:

[BC-KMnO4] + CaCl2 0.1M (Hỗn hợp A, pH 10)

# Thuật toán tính toán thông số hấp phụ và mô hình hóa đường đẳng nhiệt
import numpy as np

def calculate_adsorption_metrics(C0, Ce, V_liters, mass_grams):
    """
    Tính dung lượng hấp phụ cân bằng qe (mg/g) và hiệu suất xử lý H (%)
    """
    qe = ((C0 - Ce) * V_liters) / mass_grams
    H_percent = ((C0 - Ce) / C0) * 100.0
    return qe, H_percent

def pseudo_second_order_rate(t, qe, k2):
    """
    Mô hình động học giả bậc 2: t/qt = 1/(k2 * qe^2) + (1/qe)*t
    """
    qt = (k2 * (qe**2) * t) / (1 + k2 * qe * t)
    return qt

def langmuir_isotherm(Ce, qmax, KL):
    """
    Mô hình đẳng nhiệt Langmuir: qe = (qmax * KL * Ce) / (1 + KL * Ce)
    """
    return (qmax * KL * Ce) / (1.0 + KL * Ce)

Đánh giá đặc trưng hóa lý (Testing & Validation)

  1. Phân tích hình thái (SEM):

    • $\text{BC-MC}$ ban đầu sở hữu bề mặt dạng ống rỗng đồng nhất đặc trưng của sợi thực vật tự nhiên.
    • $\text{BC-KMnO}_4$ xuất hiện độ nhám tăng cường, các mảng vụn carbon nhỏ do tác động cắt mạch oxy hóa của $\text{MnO}_4^-$, đồng thời xuất hiện các hạt tinh thể oxit mangan bám rải rác.
    • $\text{BC-HAp}$ thể hiện các đám kết tinh hydroxyapatite phân bố dạng bông tuyết/vi cầu bao phủ kín các lỗ xốp, chứng minh quá trình gắn kết khoáng HAp diễn ra thành công.

  2. Phân tích nhóm chức (FT-IR):

    • Vân phổ ở $3400\text{ cm}^{-1}$ đặc trưng cho dao động kéo dãn của nhóm $-\text{OH}$.
    • Vân phổ ở $1600 - 1700\text{ cm}^{-1}$ đại diện cho liên kết $\text{C=O}$ trong carboxyl $-\text{COOH}$. Cường độ dải sóng này tăng vọt ở mẫu $\text{BC-KMnO}_4$.
    • Đối với $\text{BC-HAp}$, xuất hiện các đỉnh dao động mạnh tại số sóng $560\text{ cm}^{-1}$, $603\text{ cm}^{-1}$ và $1030\text{ cm}^{-1}$ đặc trưng cho liên kết đối xứng và bất đối xứng của nhóm $\text{PO}_4^{3-}$. Sau khi hấp phụ $\text{Pb(II)}$, các peak này dịch chuyển số sóng, minh chứng cho sự hình thành phức liên kết $\text{Pb-O-P}$.

  3. Điểm điện tích không ($\text{pH}_{\text{pzc}}$):

    • Giá trị $\text{pH}{\text{pzc}}$ của $\text{BC-KMnO}4$ và $\text{BC-HAp}$ được xác định lần lượt nằm trong khoảng $4{,}2 - 5{,}1$. Khi $\text{pH}{\text{dung dịch}} > \text{pH}{\text{pzc}}$, bề mặt than mang điện tích âm thuần, tạo điều kiện thuận lợi cho việc hút tĩnh điện cation $\text{Pb}^{2+}$.

Kết quả khảo sát thực nghiệm

Các thông số vận hành tối ưu và dung lượng hấp phụ cực đại được thiết lập qua thực nghiệm:

[Khảo sát thực nghiệm hấp phụ Pb(II)]
  • Mô hình động học: Quá trình hấp phụ tuân theo mô hình động học giả bậc 2 ($R^2 > 0{,}99$), chứng minh phản ứng bị kiểm soát chủ yếu bởi quá trình hấp phụ hóa học (trao đổi electron, tạo phức phối trí và chia sẻ điện tích) thay vì khuếch tán vật lý đơn thuần.
  • Mô hình đẳng nhiệt: Dữ liệu thực nghiệm tương thích hoàn hảo với phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir ($R^2 > 0{,}98$). Dung lượng hấp phụ cực đại lý thuyết ($q_{\text{max}}$) của $\text{BC-HAp}$ vượt trội hoàn toàn so với mẫu đối chứng không biến tính.

Đổi mới và đóng góp

Đề tài mang lại các giá trị khoa học và thực tiễn nổi bật:

  1. Phát triển vật liệu tổ hợp Composite xanh: Tận dụng thành công phụ phẩm mùn cưa từ các xưởng chế biến gỗ – loại phế thải thường bị đốt bỏ gây ô nhiễm không khí – để biến tính thành chất hấp phụ giá trị cao.
  2. Kỹ thuật biến tính hiệp đồng hai giai đoạn: Sự kết hợp giữa oxy hóa hóa học bằng dung dịch $\text{KMnO}_4$ (tăng diện tích bề mặt riêng và nhóm chức oxy hóa) với quá trình kết tủa tại chỗ (in-situ precipitation) của hydroxyapatite tạo ra bề mặt đa tâm hoạt tính, gia tăng vượt bậc số lượng vị trí bắt giữ ion chì.
  3. Cải thiện vượt trội hiệu năng xử lý: Dung lượng hấp phụ cực đại tăng từ $2{,}18\text{ mg}\cdot\text{g}^{-1}$ (mùn cưa thô) lên mức cạnh tranh tương đương hoặc cao hơn nhiều loại vật liệu thương mại trên thế giới.
Vật liệu nghiên cứu Tác nhân biến tính Kim loại xử lý $q_{\text{max}}\text{ (mg}\cdot\text{g}^{-1}\text{)}$ Nguồn trích dẫn
Mùn cưa thô Không biến tính $\text{Pb(II)}$ $2{,}18$ Jami Anwar et al.
Bã mía Phân hủy kỵ khí $\text{Pb(II)}$ $135{,}36$ Mandu Inyang et al.
Xơ dừa $\text{H}_2\text{O}_2$ $\text{Pb(II)}$ $72{,}90$ Weidong Wu et al.
Lá long não $\text{KOH 1M}$ $\text{Pb(II)}$ $90{,}09$ Cui Li et al.
Phụ phẩm nông nghiệp $\text{H}_3\text{PO}_4$ $\text{Pb(II)}$ $121{,}95$ Phạm Hoàng Giang et al.
Mùn cưa cải tiến (Đề tài) $\text{KMnO}_4$ + HAp $\text{Pb(II)}$ Hiệu suất cao Phạm Tăng Cát Lượng (2022)

Ứng dụng thực tế và triển khai

Hệ vật liệu $\text{BC-HAp}$ và $\text{BC-KMnO}_4$ sở hữu tiềm năng thương mại hóa và ứng dụng kỹ thuật cao trong thực tế:

  1. Xử lý nước thải công nghiệp xi mạ và sản xuất ắc quy: Tích hợp vật liệu vào các cột lọc hấp phụ liên tục (fixed-bed column) ở công đoạn xử lý bậc ba, giúp nước thải đầu ra đạt chuẩn A theo QCVN 40:2011/BTNMT.
  2. Xử lý nước ngầm nhiễm chì vùng nông thôn: Ứng dụng làm lõi lọc trong các thiết bị lọc nước gia đình tại các khu vực có nguồn nước ngầm bị ô nhiễm kim loại nặng do trầm tích địa chất hoặc dư lượng thuốc bảo vệ thực vật.
  3. Phân tích hiệu quả kinh tế (ROI): Chi phí sản xuất than sinh học biến tính từ mùn cưa ước tính chỉ bằng $30 - 40%$ so với than hoạt tính thương mại gốc gáo dừa hoặc nhựa trao đổi ion nhập khẩu, mang lại giá trị tiết kiệm chi phí đầu tư hóa chất đáng kể cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ.

Hạn chế và hướng phát triển

  • Hạn chế kỹ thuật: Nghiên cứu mới dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm với hệ hấp phụ tĩnh (batch system) trên dung dịch đơn cấu tử $\text{Pb(II)}$. Chưa đánh giá đầy đủ ảnh hưởng cạnh tranh hấp phụ khi có mặt đồng thời các cation kim loại khác ($\text{Cu}^{2+}$, $\text{Cd}^{2+}$, $\text{Ni}^{2+}$, $\text{Fe}^{3+}$) và các hợp chất hữu cơ hòa tan.
  • Hướng phát triển:
    • Thử nghiệm mô hình cột lọc dòng chảy liên tục (continuous fixed-bed dynamic column) với nước thải thực tế từ các nhà máy pin/ắc quy.
    • Nghiên cứu khả năng giải hấp, tái sinh vật liệu bằng các dung dịch rửa giải thân thiện ($\text{HNO}_3$ loãng, $\text{EDTA}$) và đánh giá tuổi thọ vật liệu qua nhiều chu kỳ.
    • Tạo hạt/viên nén kết dính sinh học (alginate beads) nhằm tăng độ bền cơ học, tránh hiện tượng nghẹt cột lọc do hạt than kích thước mịn ($75\text{ }\mu\text{m}$).

Đối tượng hưởng lợi

  • Sinh viên & Học viên ngành Hóa học/Môi trường: Nắm bắt phương pháp luận nghiên cứu vật liệu tiên tiến, quy trình nhiệt phân, biến tính hóa học và kỹ năng phân tích phổ học hiện đại (AAS, SEM, FT-IR, BET).
  • Kỹ sư môi trường & Doanh nghiệp: Có thêm giải pháp công nghệ xử lý nước thải chi phí thấp, tối ưu hóa chi phí vận hành hệ thống xử lý nước thải kim loại nặng.
  • Cộng đồng & Xã hội: Giảm thiểu rủi ro phơi nhiễm kim loại nặng độc hại trong nguồn nước sinh hoạt, thúc đẩy mô hình kinh tế tuần hoàn tận dụng phế thải nông - lâm nghiệp.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao cần biến tính kết hợp cả $\text{KMnO}_4$ và Hydroxyapatite thay vì chỉ dùng than mùn cưa thô? Than mùn cưa thô có dung lượng hấp phụ $\text{Pb(II)}$ rất thấp ($2{,}18\text{ mg}\cdot\text{g}^{-1}$) do ít nhóm chức phân cực. Biến tính bằng $\text{KMnO}_4$ giúp oxy hóa khung carbon, tạo oxit mangan và tăng nhóm chức chứa oxy; phủ thêm HAp cung cấp các tâm trao đổi ion $\text{Ca}^{2+}$ và kết tủa $\text{PO}_4^{3-}$, tạo tác động hiệp đồng giúp dung lượng hấp phụ tăng gấp nhiều lần.
  2. Tại sao khoảng pH tối ưu cho quá trình hấp phụ lại nằm trong khoảng $4{,}0 - 5{,}0$? Ở $\text{pH} < 3{,}0$, nồng độ ion $\text{H}^+$ trong dung dịch rất cao, cạnh tranh vị trí hấp phụ với ion $\text{Pb}^{2+}$ và làm proton hóa các nhóm chức bề mặt. Ở $\text{pH} > 6{,}0$, ion $\text{Pb}^{2+}$ bắt đầu phản ứng với $\text{OH}^-$ tạo kết tủa hydroxide $\text{Pb(OH)}_2$, làm sai lệch bản chất hấp phụ thực tế của vật liệu. Do đó, $\text{pH} = 4{,}0 - 5{,}0$ là khoảng tối ưu nhất.
  3. Vật liệu có thôi nhiễm các ion kim loại khác ra nguồn nước trong quá trình xử lý không? Quá trình biến tính giải phóng một lượng nhỏ ion $\text{Ca}^{2+}$ và $\text{K}^+$ vào nước thông qua cơ chế trao đổi ion với $\text{Pb}^{2+}$. Đây là các khoáng chất hòa tan tự nhiên, hoàn toàn không độc hại và an toàn cho môi trường tiếp nhận.
  4. Thời gian cân bằng hấp phụ của than sinh học biến tính là bao lâu? Thực nghiệm cho thấy tốc độ hấp phụ diễn ra rất nhanh trong $30\text{ phút}$ đầu tiên (đạt hơn $80%$ dung lượng cân bằng) nhờ số lượng tâm hấp phụ tự do dồi dào trên bề mặt, và đạt trạng thái cân bằng hoàn toàn sau khoảng $60 - 120\text{ phút}$.
  5. Chi phí điều chế vật liệu này so với than hoạt tính thương mại như thế nào? Mùn cưa là phụ phẩm lâm nghiệp có chi phí thu gom gần như bằng không. Hóa chất sử dụng ($\text{KMnO}_4, \text{CaCl}_2, \text{Na}_2\text{HPO}_4$) đều là hóa chất công nghiệp phổ thông giá rẻ. Tổng chi phí sản xuất vật liệu ước tính thấp hơn $50 - 60%$ so với than hoạt tính thương mại cao cấp.

Kết luận

Đề tài đã chế tạo thành công hai dòng vật liệu than sinh học biến tính hiệu năng cao $\text{BC-KMnO}_4$ và $\text{BC-HAp}$ từ nguồn phụ phẩm mùn cưa sẵn có, ứng dụng hiệu quả trong xử lý ion kim loại nặng $\text{Pb(II)}$ từ môi trường nước. Các kết quả phân tích cấu trúc vi mô (SEM, FT-IR, EDX, BET) cùng mô hình hóa động học và đẳng nhiệt hấp phụ đã chứng minh cơ chế tương tác đa tầng: trao đổi ion, tạo kết tủa khoáng bề mặt và phức hóa với nhóm chức hữu cơ. Công trình không chỉ đóng góp luận cứ khoa học thực nghiệm vững chắc cho lĩnh vực hóa học vật liệu môi trường mà còn mở ra giải pháp công nghệ xanh, chi phí thấp, định hướng phát triển bền vững và kinh tế tuần hoàn trong xử lý ô nhiễm công nghiệp.