Luận Văn Thạc Sĩ: Tổng Hợp Oxit Nanomet Hệ Đất Hiếm Mangan Và Ứng Dụng Hấp Phụ Trong Xử Lý Nước Sinh Hoạt

• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
• Chuyên ngành: Hóa Học
• Đề tài: Nghiên Cứu Tổng Hợp Oxit Nanomet Hệ Đất Hiếm Mangan Và Khả Năng Hấp Phụ Amoni, Asen, Sắt Trong Nước Sinh Hoạt
• Loại tài liệu: luận án
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Tổng quan tình hình ô nhiễm asen, sắt, mangan, amoni trong nƣớc ngầm ở Việt Nam
• 1.2. Ô nhiễm asen trong nƣớc ngầm
• 1.3. Nguồn gây ô nhiễm asen
• 1.4. Các dạng tồn tại của asen trong nƣớc
• 1.5. Ảnh hƣởng của asen đối với sức khoẻ của con ngƣời
• 1.6. Ô nhiễm amoni trong nƣớc ngầm
• 1.7. Ô nhiễm sắt, mangan trong nƣớc ngầm
• 1.8. Các giải pháp xử lý nƣớc ngầm ô nhiễm amoni, asen, sắt và mangan
• 1.8.1. Phƣơng pháp oxi hoá-kết tủa
• 1.8.2. Phương pháp trao đổi ion
• 1.8.3. Phƣơng pháp vi sinh
• 1.8.4. Phƣơng pháp hấp phụ

I. Giới thiệu về oxit nanomet hệ đất hiếm mangan

Nghiên cứu về oxit nanomet hệ đất hiếm mangan đã thu hút sự chú ý của nhiều nhà khoa học do khả năng ứng dụng của chúng trong việc xử lý ô nhiễm nước. Oxit nanomet có kích thước nhỏ, giúp tăng diện tích bề mặt và khả năng tương tác với các chất ô nhiễm. Các vật liệu này có thể được tổng hợp từ các phương pháp khác nhau, trong đó phương pháp đốt cháy gel polyvinylancol (PVA) được sử dụng để tạo ra các oxit hỗn hợp như CeO2-MnOx, LaMnO3, NdMnO3, PrMnO3. Những vật liệu này không chỉ có khả năng hấp phụ tốt mà còn có tính chất hóa học ổn định, giúp cải thiện hiệu quả xử lý nước sinh hoạt bị ô nhiễm.

1.1. Tính chất hóa học của oxit nanomet

Các vật liệu hấp phụ như oxit nanomet hệ đất hiếm mangan có tính chất hóa học đặc biệt, cho phép chúng tương tác mạnh mẽ với các ion ô nhiễm như amoni, asen và sắt. Tính chất này được xác định bởi cấu trúc tinh thể và diện tích bề mặt lớn của chúng. Nghiên cứu cho thấy rằng, oxit mangan có khả năng hấp phụ cao đối với các ion độc hại, nhờ vào khả năng tạo thành các liên kết hóa học với các chất này. Điều này mở ra cơ hội ứng dụng trong công nghệ xử lý nước, đặc biệt là trong bối cảnh ô nhiễm nước ngày càng gia tăng.

II. Khả năng hấp phụ amoni asen sắt trong nước sinh hoạt

Khả năng hấp phụ của oxit nanomet hệ đất hiếm mangan đối với amoni, asen và sắt trong nước sinh hoạt đã được nghiên cứu kỹ lưỡng. Amoni và asen là hai trong số các chất ô nhiễm phổ biến trong nước ngầm ở Việt Nam, gây ra nhiều vấn đề sức khỏe nghiêm trọng. Nghiên cứu cho thấy rằng, các oxit nanomet này có thể loại bỏ hiệu quả các ion amoni và asen, với hiệu suất hấp phụ cao. Việc sử dụng vật liệu này không chỉ giúp cải thiện chất lượng nước mà còn góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

2.1. Phương pháp nghiên cứu khả năng hấp phụ

Phương pháp nghiên cứu khả năng hấp phụ của vật liệu hấp phụ thường bao gồm các thí nghiệm trong điều kiện phòng thí nghiệm, nơi nồng độ của các chất ô nhiễm được kiểm soát. Các mẫu nước được xử lý với các oxit nanomet và sau đó phân tích nồng độ còn lại của amoni, asen và sắt. Kết quả cho thấy rằng, với thời gian tiếp xúc đủ lâu, khả năng hấp phụ của các oxit này có thể đạt tới 90% hoặc cao hơn, cho thấy tiềm năng lớn trong ứng dụng thực tiễn.

III. Ứng dụng trong công nghệ xử lý nước

Việc ứng dụng oxit nanomet hệ đất hiếm mangan trong công nghệ xử lý nước là một bước tiến quan trọng trong việc giải quyết vấn đề ô nhiễm nước. Các công nghệ hiện tại như oxi hóa-kết tủa, trao đổi ion và phương pháp vi sinh đều có những hạn chế nhất định. Trong khi đó, phương pháp hấp phụ với vật liệu hấp phụ từ oxit nanomet cho thấy nhiều ưu điểm vượt trội, như khả năng loại bỏ nhanh chóng các chất ô nhiễm mà không cần sử dụng hóa chất độc hại.

3.1. Lợi ích của việc sử dụng oxit nanomet

Sử dụng oxit nanomet trong xử lý nước không chỉ giúp loại bỏ các chất ô nhiễm mà còn giảm thiểu chi phí và thời gian xử lý. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, việc áp dụng công nghệ này có thể giúp cải thiện chất lượng nước sinh hoạt, đồng thời bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Hơn nữa, việc phát triển và ứng dụng các vật liệu này có thể tạo ra cơ hội cho ngành công nghiệp xử lý nước tại Việt Nam, góp phần vào sự phát triển bền vững.