Nghiên cứu khả năng xử lý Cu2+ trong nước bằng vật liệu hấp phụ chế tạo từ lõi ngô

• Tác giả: Vương Diệu Hằng
• Người hướng dẫn: Th.S. Phạm Thị Minh Thúy
• Trường học: Trường Đại học Dân lập Hải Phòng
• Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường
• Đề tài: Nghiên cứu khả năng xử lý Cu2+ trong nước bằng vật liệu hấp phụ chế tạo từ lõi ngô
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hải Phòng

• LỜI CẢM ƠN
• PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
• 1. CHƯƠNG I: VAI TRÒ CỦA NƯỚC VÀ SỰ Ô NHIỄM NGUỒN NƯỚC BỞI CÁC KIM LOẠI NẶNG
• 1.1. Vai trò của nước
• 1.2. Thực trạng ô nhiễm nước bởi các kim loại nặng
• 1.3. Một số nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng
• 1.3.1. Hoạt động khai thác mỏ
• 1.3.2. Công nghiệp mạ
• 1.3.3. Công nghiệp sản xuất các hợp chất vô cơ
• 1.3.4. Quá trình sản xuất sơn, mực và thuốc nhuộm
• 1.3.5. Công nghiệp luyện kim
• 1.4. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp (QCVN 40:2011/BTNMT)
• 1.4.1. Phạm vi điều chỉnh
• 1.4.2. Đối tượng áp dụng
• 1.4.3. Quy định kĩ thuật
• 2. CHƯƠNG II: DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỒNG
• 2.1. Trình tự phân tích
• 2.2. Xây dựng đường chuẩn của đồng
• 2.3. Điều chế vật liệu hấp phụ từ lõi ngô
• 2.4. Khảo sát ảnh hưởng của khối lượng vật liệu đến quá trình hấp phụ
• 2.5. Khảo sát thời gian đạt cân bằng hấp phụ
• 2.6. Khảo sát ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ của vật liệu
• 2.7. Sự phụ thuộc của tải trọng hấp phụ vào nồng độ cân bằng
• 3. CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của khối lượng vật liệu đến quá trình hấp phụ đồng
• 3.2. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến quá trình hấp phụ đồng
• 3.3. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của pH đến quá trình hấp phụ
• 3.4. Kết quả khảo sát sự phụ thuộc tải trọng hấp phụ vào nồng độ cân bằng của đồng
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về nghiên cứu

Nghiên cứu này tập trung vào việc xử lý nước ô nhiễm bởi ion Cu2+ bằng vật liệu hấp phụ chế tạo từ lõi ngô. Cu2+ là một trong những kim loại nặng phổ biến gây ô nhiễm nguồn nước, ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường và sức khỏe con người. Vật liệu hấp phụ từ lõi ngô được lựa chọn do tính sẵn có, chi phí thấp và thân thiện với môi trường. Nghiên cứu nhằm đánh giá hiệu quả của vật liệu hấp phụ này trong việc loại bỏ Cu2+ khỏi nước, đồng thời tối ưu hóa các yếu tố như pH, thời gian và khối lượng vật liệu.

1.1. Vấn đề ô nhiễm kim loại nặng

Ô nhiễm kim loại nặng trong nước là một vấn đề nghiêm trọng, đặc biệt là ở các khu công nghiệp và khu vực khai thác mỏ. Cu2+ là một trong những ion kim loại phổ biến, có độc tính cao và khả năng tích lũy sinh học. Việc xử lý Cu2+ đòi hỏi các phương pháp hiệu quả và kinh tế. Vật liệu hấp phụ từ nguồn tự nhiên như lõi ngô được xem là giải pháp tiềm năng do tính bền vững và chi phí thấp.

1.2. Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu nhằm đánh giá khả năng hấp phụ ion Cu2+ của vật liệu hấp phụ từ lõi ngô, đồng thời tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng như pH, thời gian và khối lượng vật liệu. Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần vào việc phát triển các phương pháp xử lý nước ô nhiễm hiệu quả và thân thiện với môi trường.

II. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng vật liệu hấp phụ được chế tạo từ lõi ngô để loại bỏ Cu2+ khỏi nước. Các thí nghiệm được tiến hành trong phòng thí nghiệm với các điều kiện được kiểm soát chặt chẽ. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ ion như pH, thời gian và khối lượng vật liệu được khảo sát để tìm ra điều kiện tối ưu.

2.1. Chuẩn bị vật liệu hấp phụ

Lõi ngô được xử lý và chế tạo thành vật liệu hấp phụ thông qua các bước nghiền, rửa và sấy khô. Vật liệu sau đó được đặc trưng bằng các phương pháp phân tích như SEM, FTIR để xác định cấu trúc và tính chất hóa học.

2.2. Thí nghiệm hấp phụ

Các thí nghiệm hấp phụ ion được tiến hành với các mẫu nước chứa Cu2+. Các yếu tố như pH, thời gian và khối lượng vật liệu được thay đổi để đánh giá hiệu quả loại bỏ Cu2+. Kết quả được phân tích bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS).

III. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy vật liệu hấp phụ từ lõi ngô có hiệu quả cao trong việc loại bỏ Cu2+ khỏi nước. Hiệu suất hấp phụ ion đạt cao nhất ở pH trung tính và thời gian tiếp xúc khoảng 60 phút. Khối lượng vật liệu cũng ảnh hưởng đáng kể đến hiệu quả xử lý.

3.1. Ảnh hưởng của pH

pH là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ ion. Kết quả cho thấy hiệu suất loại bỏ Cu2+ đạt cao nhất ở pH từ 6 đến 7. Ở pH thấp hoặc cao, hiệu suất giảm do sự cạnh tranh của các ion khác hoặc sự kết tủa của Cu2+.

3.2. Ảnh hưởng của thời gian

Thời gian tiếp xúc giữa vật liệu hấp phụ và nước chứa Cu2+ cũng ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý. Kết quả cho thấy hiệu suất hấp phụ ion tăng nhanh trong 30 phút đầu và đạt cân bằng sau 60 phút.

IV. Kết luận và ứng dụng

Nghiên cứu đã chứng minh hiệu quả của vật liệu hấp phụ từ lõi ngô trong việc loại bỏ Cu2+ khỏi nước. Phương pháp này không chỉ hiệu quả mà còn thân thiện với môi trường và có chi phí thấp. Kết quả nghiên cứu có thể được ứng dụng trong xử lý nước thải công nghiệp và cải thiện chất lượng nguồn nước.

4.1. Ý nghĩa thực tiễn

Nghiên cứu này cung cấp một giải pháp hiệu quả và kinh tế cho việc xử lý nước ô nhiễm bởi kim loại nặng, đặc biệt là Cu2+. Vật liệu hấp phụ từ lõi ngô có thể được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống xử lý nước thải công nghiệp và sinh hoạt.

4.2. Hướng phát triển

Trong tương lai, nghiên cứu có thể mở rộng để đánh giá hiệu quả của vật liệu hấp phụ này với các kim loại nặng khác như Pb2+, Cd2+. Ngoài ra, việc tối ưu hóa quy trình chế tạo vật liệu cũng là hướng nghiên cứu tiềm năng.