Khảo sát khả năng hấp phụ methyl orange trong nước bằng cellulose được tách từ giấy thải văn phòng
Nội dung chính của bài viết
Tóm tắt
Nanocellulose (CNC) được chiết xuất thành công từ giấy thải văn phòng. Cấu trúc vật liệu nanocellulose được đặc trưng bằng các phương pháp XRD, FTIR, SEM. Kết quả cho thấy CNC có cấu trúc tinh thể cao (60,39%), bề mặt xốp, diện tích bề mặt lớn và sự hiện diện của các nhóm chức đặc trưng như -OH và C-H. Vật liệu nanocellulose được nghiên cứu hấp phụ chất màu methyl orange (MO) trong nước. Dung lượng hấp phụ MO cực đại đạt 48,26 mg/g tại pH 3 ứng với nồng độ MO ban đầu là 50 mg/L. Quá trình hấp phụ tuân theo mô hình động học biểu kiến bậc hai và đẳng nhiệt Langmuir với dung lượng cực đại tính được là 57,5 mg/g. Kết quả nghiên cứu cho thấy vật liệu CNC chiết xuất từ giấy thải văn phòng có tiềm năng ứng dụng để xử lý nước thải chứa chất màu.
Từ khóa
giấy thải văn phòng, hấp phụ, methyl orange, nanocellulose.
Chi tiết bài viết

Bài báo này được cấp phép theo Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Tài liệu tham khảo
Anastopoulos, I., & Kyzas, G. Z. (2016). Are the thermodynamic parameters correctly estimated in liquid-phase adsorption phenomena? Journal of Molecular Liquids, 218, 174-185. doi:https://doi.org/10.1016/j.molliq.2016.02.059
Arslan, D. Ş., Ertap, H., Şenol, Z. M., El Messaoudi, N., & Mehmeti, V. (2024). Preparation of Polyacrylamide Titanium Dioxide Hybrid Nanocomposite by Direct Polymerization and Its Applicability in Removing Crystal Violet from Aqueous Solution. Journal of Polymers and the Environment, 32(2), 573-587. doi:10.1007/s10924-023-03004-8
Bellifa, A., Makhlouf, M., & Boumila, Z. (2017). Comparative Study of the Adsorption of Methyl Orange by Bentonite and Activated Carbon. Acta Physica Polonica A, 132, 466-468. doi:10.12693/APhysPolA.132.466
Chang, Y., Lai, J.-Y., & Lee, D.-J. (2016). Thermodynamic parameters for adsorption equilibrium of heavy metals and dyes from wastewaters: Research updated. Bioresource Technology, 222, 513-516. doi:https://doi.org/10.1016/j.biortech.2016.09.125
Cheng, Z., Zhang, L., Guo, X., Jiang, X., & Li, T. (2015). Adsorption behavior of direct red 80 and congo red onto activated carbon/surfactant: Process optimization, kinetics and equilibrium. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 137, 1126-1143. doi:https://doi.org/10.1016/j.saa.2014.08.138
Chieng, B. W., Lee, S. H., Ibrahim, N. A., Then, Y. Y., & Loo, Y. Y. (2017). Isolation and Characterization of Cellulose Nanocrystals from Oil Palm Mesocarp Fiber. Polymers, 9(8). doi:10.3390/polym9080355
Ciğeroğlu, Z., El Messaoudi, N., Şenol, Z. M., Başkan, G., Georgin, J., & Gubernat, S. (2024). Clay-based nanomaterials and their adsorptive removal efficiency for dyes and antibiotics: A review. Materials Today Sustainability, 26, 100735. doi:https://doi.org/10.1016/j.mtsust.2024.100735
Dai, H., Ou, S., Huang, Y., & Huang, H. (2018). Utilization of pineapple peel for production of nanocellulose and film application. Cellulose, 25(3), 1743-1756. doi:10.1007/s10570-018-1671-0
Das, K., Ray, D., Bandyopadhyay, N. R., & Sengupta, S. (2010). Study of the Properties of Microcrystalline Cellulose Particles from Different Renewable Resources by XRD, FTIR, Nanoindentation, TGA and SEM. Journal of Polymers and the Environment, 18(3), 355-363. doi:10.1007/s10924-010-0167-2
El Kaim Billah, R., Zaghloul, A., Ahsaine, H. A., BaQais, A., Khadoudi, I., El Messaoudi, N., . . . Jugade, R. (2024). Methyl orange adsorption studies on glutaraldehyde cross-linking chitosan/fluorapatite-based natural phosphate composite. International Journal of Environmental Analytical Chemistry, 104(17), 5840-5856. doi:10.1080/03067319.2022.2130690
Eletta, O., Mustapha, S., Ajayi, O., & Ahmed, A. T. (2018). Optimization of Dye Removal from Textile Wastewater using Activated Carbon from Sawdust. Nigerian Journal of Technological Development, 15, 26. doi:10.4314/njtd.v15i1.5
Garg, R., Garg, R., Sillanpää, M., Alimuddin, Khan, M. A., Mubarak, N. M., & Tan, Y. H. (2023). Rapid adsorptive removal of chromium from wastewater using walnut-derived biosorbents. Scientific Reports, 13(1), 6859. doi:10.1038/s41598-023-33843-3
Hall, K. R., Eagleton, L. C., Acrivos, A., & Vermeulen, T. (1966). Pore- and Solid-Diffusion Kinetics in Fixed-Bed Adsorption under Constant-Pattern Conditions. Industrial & Engineering Chemistry Fundamentals, 5(2), 212-223. doi:10.1021/i160018a011
Hospodarova, V., Singovszka, E., & Stevulova, N. (2018). Characterization of Cellulosic Fibers by FTIR Spectroscopy for Their Further Implementation to Building Materials. American Journal of Analytical Chemistry, 09, 303-310. doi:10.4236/ajac.2018.96023
Huang, R., Liu, Q., Huo, J., & Yang, B. (2017). Adsorption of methyl orange onto protonated cross-linked chitosan. Arabian Journal of Chemistry, 10(1), 24-32. doi:https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2013.05.017
Iwuozor, K. O., Ighalo, J. O., Emenike, E. C., Ogunfowora, L. A., & Igwegbe, C. A. (2021). Adsorption of methyl orange: A review on adsorbent performance. Current Research in Green and Sustainable Chemistry, 4, 100179. doi:https://doi.org/10.1016/j.crgsc.2021.100179
Jagadeesh, D., Jeevan Prasad Reddy, D., & Varada Rajulu, A. (2011). Preparation and Properties of Biodegradable Films from Wheat Protein Isolate. Journal of Polymers and the Environment, 19(1), 248-253. doi:10.1007/s10924-010-0271-3
Kaboorani, A., Riedl, B., Blanchet, P., Fellin, M., Hosseinaei, O., & Wang, S. (2012). Nanocrystalline cellulose (NCC): A renewable nano-material for polyvinyl acetate (PVA) adhesive. European Polymer Journal, 48(11), 1829-1837. doi:https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2012.08.008
Lafi, R., Abdellaoui, L., Montasser, I., & Amor, H. (2020). Removal of methyl orange from aqueous solution onto modified extracted cellulose from Stipa Tenacissima L. International Journal of Environmental Analytical Chemistry, 102, 1-17. doi:10.1080/03067319.2020.1845663
Lafi, R., & Hafiane, A. (2016). Removal of methyl orange (MO) from aqueous solution using cationic surfactants modified coffee waste (MCWs). Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 58, 424-433. doi:https://doi.org/10.1016/j.jtice.2015.06.035
Lafi, R., Mabrouk, W., Al Zahrani, A. Y. A., Hafiane, A., Keshk, S. M. A. S., & Montasser, I. (2024). Methyl Orange Adsorption onto Modified Extracted Cellulose from Olive Stones: Kinetics, Isotherms, Thermodynamic, Mechanism Studies, and Desorption. Water Conservation Science and Engineering, 9(2), 38. doi:10.1007/s41101-024-00269-5
Lee, K.-Y., Tammelin, T., Schulfter, K., Kiiskinen, H., Samela, J., & Bismarck, A. (2012). High Performance Cellulose Nanocomposites: Comparing the Reinforcing Ability of Bacterial Cellulose and Nanofibrillated Cellulose. ACS Applied Materials & Interfaces, 4(8), 4078-4086. doi:10.1021/am300852a
Liu, S., Ding, Y., Li, P., Diao, K., Tan, X., Lei, F., . . . Huang, Z. (2014). Adsorption of the anionic dye Congo red from aqueous solution onto natural zeolites modified with N,N-dimethyl dehydroabietylamine oxide. Chemical Engineering Journal, 248, 135-144. doi:https://doi.org/10.1016/j.cej.2014.03.026
Liu, X., & Lee, D.-J. (2014). Thermodynamic parameters for adsorption equilibrium of heavy metals and dyes from wastewaters. Bioresource Technology, 160, 24-31. doi:https://doi.org/10.1016/j.biortech.2013.12.053
Morán, J. I., Alvarez, V. A., Cyras, V. P., & Vázquez, A. (2008). Extraction of cellulose and preparation of nanocellulose from sisal fibers. Cellulose, 15(1), 149-159. doi:10.1007/s10570-007-9145-9
Nechyporchuk, O., Belgacem, M. N., & Bras, J. (2016). Production of cellulose nanofibrils: A review of recent advances. Industrial Crops and Products, 93, 2-25. doi:https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2016.02.016
Phanthong, P., Reubroycharoen, P., Hao, X., Xu, G., Abudula, A., & Guan, G. (2018). Nanocellulose: Extraction and application. Carbon Resources Conversion, 1(1), 32-43. doi:https://doi.org/10.1016/j.crcon.2018.05.004
Salem, K. S., Kasera, N. K., Rahman, M. A., Jameel, H., Habibi, Y., Eichhorn, S. J., . . . Lucia, L. A. (2023). Comparison and assessment of methods for cellulose crystallinity determination. Chemical Society Reviews, 52(18), 6417-6446. doi:10.1039/D2CS00569G
Shah, S. S., Sharma, T., Dar, B. A., & Bamezai, R. K. (2021). Adsorptive removal of methyl orange dye from aqueous solution using populous leaves: Insights from kinetics, thermodynamics and computational studies. Environmental Chemistry and Ecotoxicology, 3, 172-181. doi:https://doi.org/10.1016/j.enceco.2021.05.002
Shayesteh, H., Rahbar-Kelishami, A., & Norouzbeigi, R. (2016). Evaluation of natural and cationic surfactant modified pumice for congo red removal in batch mode: Kinetic, equilibrium, and thermodynamic studies. Journal of Molecular Liquids, 221, 1-11. doi:https://doi.org/10.1016/j.molliq.2016.05.053
Su, Y., Jiao, Y., Dou, C., & Han, R. (2014). Biosorption of methyl orange from aqueous solutions using cationic surfactant-modified wheat straw in batch mode. Desalination and Water Treatment, 52(31), 6445-6455. doi:https://doi.org/10.1080/19443994.2013.811121
Subbaiah, M. V., & Kim, D.-S. (2016). Adsorption of methyl orange from aqueous solution by aminated pumpkin seed powder: Kinetics, isotherms, and thermodynamic studies. Ecotoxicology and Environmental Safety, 128, 109-117. doi:https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2016.02.016
Suciyati, S. W., Manurung, P., Sembiring, S., & Situmeang, R. (2021). Comparative study of Cladophora sp. cellulose by using FTIR and XRD. Journal of Physics: Conference Series, 1751(1), 012075. doi:10.1088/1742-6596/1751/1/012075
Tran, H. N., You, S.-J., Hosseini-Bandegharaei, A., & Chao, H.-P. (2017). Mistakes and inconsistencies regarding adsorption of contaminants from aqueous solutions: A critical review. Water Research, 120, 88-116. doi:https://doi.org/10.1016/j.watres.2017.04.014
Van-Pham, D.-T., Pham, T., Tran, M., Nguyen, C.-N., & Tran-Cong-Miyata, Q. (2020). Extraction of thermally stable cellulose nanocrystals in short processing time from waste newspaper by conventional acid hydrolysis. Materials Research Express, 7. doi:10.1088/2053-1591/ab9668
Wang, J., Liu, X., Jin, T., He, H., & Liu, L. (2019). Preparation of nanocellulose and its potential in reinforced composites: A review. Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition, 30(11), 919-946. doi:10.1080/09205063.2019.1612726
Xiang, Z., Gao, W., Chen, L., Lan, W., Zhu, J. Y., & Runge, T. (2016). A comparison of cellulose nanofibrils produced from Cladophora glomerata algae and bleached eucalyptus pulp. Cellulose, 23(1), 493-503. doi:10.1007/s10570-015-0840-7
Yagub, M. T., Sen, T. K., Afroze, S., & Ang, H. M. (2014). Dye and its removal from aqueous solution by adsorption: A review. Advances in Colloid and Interface Science, 209, 172-184. doi:https://doi.org/10.1016/j.cis.2014.04.002
Yang, H., Yan, R., Chen, H., Lee, D. H., & Zheng, C. (2007). Characteristics of hemicellulose, cellulose and lignin pyrolysis. Fuel, 86(12), 1781-1788. doi:https://doi.org/10.1016/j.fuel.2006.12.013
Zhao, P., Zhang, R., & Wang, J. (2017). Adsorption of methyl orange from aqueous solution using chitosan/diatomite composite. Water Science & Technology, 75(7), 1633-1642. doi:https://doi.org/10.2166/wst.2017.034
Zhou, J., li, R., Liu, S., Li, Q., Zhang, L., Na, N., & Guan, J. (2009). Structure and Magnetic Properties of Regenerated Cellulose/Fe3O4 Nanocomposite Films. Journal of Applied Polymer Science, 111, 2477-2484. doi:10.1002/app.29236
Zhou, Y., Zhang, L., & Cheng, Z. (2015). Removal of organic pollutants from aqueous solution using agricultural wastes: A review. Journal of Molecular Liquids, 212, 739-762. doi:https://doi.org/10.1016/j.molliq.2015.10.023
Zouaoui, E., F., K., Y., H., & MS., M. (2016). Kinetic and thermodynamic study on the removal of methyl orange from aqueous solution by adsorption into pine cone. Journal of Chemical and Pharmaceutical Sciences, 9(1), 39-45.
Các bài báo được đọc nhiều nhất của cùng tác giả
- Nguyễn Thị Liên, Hà Trọng Nhân, Trần Thị Xuân Mai, Nguyễn Thị Pha, Nguyễn Lam Minh, Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn đối kháng với nấm Colletotrichum sp. gây bện thán thư trên hành lá , Tạp chí Khoa học Đại học Đồng Tháp: Số 26 (2017): Phần B - Khoa học Tự nhiên
- Nguyễn Thanh Hiếu, Trần Thị Xuân Mai, Dương Vân Anh, Bùi Văn Thắng, Khảo sát khả năng hấp phụ xanh methylene trong nước bằng vật liệu MnFe2O4/bentonite , Tạp chí Khoa học Đại học Đồng Tháp: Tập 12 Số 2 (2023): Chuyên san Khoa học Tự nhiên (Tiếng Việt)
- Bui Van Thang, Nguyen Thi Ngoc Qui, Tran Thi Xuan Mai, Nguyen Minh Thao, An investigation on the adsorption of methylene blue from water by MnFe2O4-modified diatomite , Tạp chí Khoa học Đại học Đồng Tháp: Tập 12 Số 5 (2023): Chuyên san Khoa học Tự nhiên (Tiếng Anh)
- TS. Lê Thị Thanh Xuân, Nguyễn Minh Thảo, Nguyễn Phương Thùy, Lê Thị Bạch, Phạm Thị Kim Phượng, Chế tạo vật liệu từ thân cây dừa (Cocos nucifera L.) hấp phụ xử lý congo red trong nước , Tạp chí Khoa học Đại học Đồng Tháp: Tập 14 Số 04S (2025): Số Đặc biệt Hội nghị Khoa học tự nhiên Đồng bằng sông Cửu Long
- Nguyen Minh Thao, PGS.TS. Bui Tho Thanh, Ho Sy Linh, Phan Trung Cang, Ho Sy Thang, Calculations on the stable structures of ScGe5 cluster on the potential energy surface and its CO adsorption , Tạp chí Khoa học Đại học Đồng Tháp: Tập 13 Số 5 (2024): Chuyên san Khoa học Tự nhiên (Tiếng Anh)
- Phan Trung Cang, Ho Sy Linh, Nguyen Minh Thao, Ho Sy Thang, Bui Tho Thanh, Calculations on the structures of MnB9 clusters and its interaction with H2 , Tạp chí Khoa học Đại học Đồng Tháp: Tập 12 Số 5 (2023): Chuyên san Khoa học Tự nhiên (Tiếng Anh)
- Trần Thị Xuân Mai, ThS Nguyễn Thị Ngọc Quí, TS. Bùi Văn Thắng, Chế tạo vật liệu bentonite biến tính bằng citric acid để xử lý methylene blue trong nước , Tạp chí Khoa học Đại học Đồng Tháp: Tập 14 Số 2 (2025): Chuyên san Khoa học Tự nhiên (Tiếng Việt)
- Huỳnh Thị Ngọc Thanh, Nguyễn Quốc Thái, Bùi Văn Thắng, Nghiên cứu tương tác của hợp chất CID 16040294 với amyloid beta bằng phương pháp docking , Tạp chí Khoa học Đại học Đồng Tháp: Tập 12 Số 2 (2023): Chuyên san Khoa học Tự nhiên (Tiếng Việt)
- Tran Van Tan, Ngo Thi Phuoc An, Tran Thanh Tuan, Nguyen Thi Hong Hanh, Nguyen Minh Thao, Tran Quoc Tri, Nguyen Hoang Lin, Structures and properties of VB5−/0 clusters from density functional theory calculations , Tạp chí Khoa học Đại học Đồng Tháp: Tập 9 Số 5 (2020): Chuyên san Khoa học Tự nhiên (Tiếng Anh)
- Bùi Văn Thắng, Nguyễn Thị Thuỳ Trang, Khảo sát hấp phụ Cu2+ bằng vật liệu bentonit và bentonit hoạt hóa: ảnh hưởng của lượng chất hấp phụ, nồng độ ban đầu và đẳng nhiệt hấp phụ , Tạp chí Khoa học Đại học Đồng Tháp: Số 14 (2015): Phần B - Khoa học Tự nhiên