Điều chế vật liệu từ tính Fe2O3/biochar bằng phương pháp thủy nhiệt ứng dụng loại bỏ Cu2+ trong nước
Nội dung chính của bài viết
Tóm tắt
Trong nghiên cứu này, vỏ củ ấu nghiền nhuyễn được sử dụng làm nguyên liệu ban đầu và vật liệu biochar từ tính được điều chế bằng cách đồng thủy nhiệt vỏ củ ấu và FeCl3.6H2O. Các kỹ thuật phân tích phổ XRD, FT-IR, EDX, hấp phụ và giải hấp phụ N2, hiển vi điện tử quét (SEM) cho thấy đã tổng hợp thành công vật liệu Fe2O3/Biochar. Quá trình tổng hợp vật liệu bằng phương pháp thủy nhiệt đã tạo ra Fe2O3 phủ lên bề mặt biochar. Sự có mặt của Fe2O3 đã làm tăng diện tích bề mặt của vật liệu Fe2O3/Biochar đáng kể so với vỏ củ ấu ban đầu. Hiệu suất loại bỏ Cu2+của vật liệu đạt 89,96% ở nồng độ 50mg/L và pH 6. Quá trình hấp phụ Cu2+ tuân theo mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir và mô hình động học bậc 2. Kết quả cho thấy vật liệu từ tính Fe2O3/biochar có chi phí thấp, loại bỏ Cu2+ ra khỏi nước nhanh chóng và hiệu quả.
Chi tiết bài viết
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Từ khóa
Biochar từ tính, Cu2 , Fe2O3/biochar, vỏ củ ấu
Tài liệu tham khảo
Đặng, K. T., & Vũ, X. H. (2020). Điều chế tro trấu biến tính ứng dụng xử lý Cu2+ trong nước. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Việt Nam, 62(1), 66-69.
Hân, N. (05-5-2021). Thực trạng và giải pháp bảo vệ môi trường các khu công nghiệp. Truy cập từ https://www.tapchicongsan.org.vn.
Jain, C. K., Malik, D. S. and A. K. Yadav (2016). Applicability of plant based biosorbents in the removal of heavy metals: a review. Environmental Processes, 3 (2), 495–523. DOI: 10.1007/s40710-016-0143-5.
Lê, T. X. T., Hồ, H. Q., & Nguyễn, T. S. M. (2017). Xử lý Cu2+ và Zn2+ trong nước thải xi mạ bằng phương pháp tách từ tính. Tạp chí Phát triển Khoa học & Công nghệ, 1(3), 47-54. https://doi.org/10.32508/stdjns.v1iT3.465.
Liang, H., Zhu, C., Ji, S., Kannan, P., & Chen, F. (2022). Magnetic Fe2O3/biochar composite prepared in a molten salt medium for antibiotic removal in water. Biochar, 4(1), 3. https://doi.org/10.1007/s42773-021-00130-1.
Li, X., Wang, C., Zhang, J., Liu, J., Liu, B., & Chen, G. (2020). Preparation and application of magnetic biochar in water treatment: A critical review. Science of The Total Environment, 711, 134847. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.134847.
Musztyfaga, E., Kabała, C., Agata, B. A., Cuske, M. and Gałka B. (2014). Soil pollution with copper, lead and zinc in the surroundings of large copper ore tailings impoundment. Published Online, 25(4), 45 – 49.
https://doi.org/10.2478/oszn-2014-0027.
Qin, W., Yang, C., Yi, R., & Gao, G. (2011). Hydrothermal synthesis and characterization of single-crystalline α-Fe2O3 nanocubes. Journal of Nanomaterials, 2011, 1-5. https://doi.org/10.1155/2011/159259.
Rajendran, M., Shi, L., Wu, C., Li, W., An, W., Liu, Z.,& Xue, S. (2019). Effect of sulfur and sulfur-iron modified biochar on cadmium availability and transfer in the soil–rice system. Chemosphere, 222, 314-322. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2019.01.149.
Shan, D., Deng, S., Zhao, T., Wang, B., Wang, Y., Huang, J., Yu, G., Winglee, J., & Wiesner, M. R. (2016). Preparation of ultrafine magnetic biochar and activated carbon for pharmaceutical adsorption and subsequent degradation by ball milling. Journal of Hazardous Materials, 305, 156-163. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2015.11.047.
Trần, Đ. T., & Nguyễn, T. H. P. (2019). Nghiên cứu tổng hợp vật liệu biochar từ tính và ứng dụng để xử lý xanh methylen trong nước. VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, 36(1), 9-19. https://doi.org/10.25073/2588-1140/vnunst.4939.
Trần, M. L., & Lê, T. H. D. (2012). Nghiên cứu khả năng hấp phụ các ion Cu(II), Zn(II), Pb(II) của than bùn hoạt hóa bằng dung dịch HCl. Tạp chí Khoa học Xã hội Nhân văn và Giáo dục, 2(4), 28-34.
Thines, K. R., Abdullah, E. C., Mubarak, N. M., & Ruthiraan, M. (2017). Synthesis of magnetic biochar from agricultural waste biomass to enhancing route for waste water and polymer application: a review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 67, 257-276. https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.09.057.
Trần, T. N. N. (2013). Nghiên cứu khả năng hấp phụ ion Pb2+, Cu2+ trên vật liệu hấp phụ chế tạo từ bã đậu nành. Luận văn thạc sĩ. Trường Đại học Đà Nẵng. Đà Nẵng.
Xu, H., Zhang, X., & Zhang, Y. (2017). Modification of biochar by Fe2O3 for the removal of pyridine and quinoline. Environmental Technology, 39(11), 1470-1480. https://doi.org/10.1080/09593330.2017.1332103.
Wang, X., Ma, S., Wang, X., Cheng, T., Dong, J., & Feng, K. (2022). The mechanism of Cu2+ sorption by rice straw biochar and its sorption–desorption capacity to Cu2+ in soil. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 109(3), 562-570.
Zhang, Y. R., Wang, S. Q., Shen, S. L., & Zhao, B. X. (2013). A novel water treatment magnetic nanomaterial for removal of anionic and cationic dyes under severe condition. Chemical Engineering Journal, 233, 258-264. https://doi.org/10.1016/j.cej.2013.07.009.
Zhang, M., Gao, B., Varnoosfaderani, S., Hebard, A., Yao, Y., & Inyang, M. (2013). Preparation and characterization of a novel magnetic biochar for arsenic removal. Bioresource Technology, 130, 457-462. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2012.11.132.
Zhou, J., Zhang, S., Zhou, Y. N., Tang, W., Yang, J., Peng, C., & Guo, Z. (2021). Biomass-derived carbon materials for high-performance supercapacitors: current status and perspective. Electrochemical Energy Reviews, 4, 219-248. https://doi.org/10.1007/s41918-020-00090-3.
Các bài báo được đọc nhiều nhất của cùng tác giả
- Đặng Kim Tại, Nghiên cứu xác định iot trong rong biển bằng phương pháp chiết-trắc quang , Tạp chí Khoa học Đại học Đồng Tháp: Số 9 (2014): Phần B - Khoa học Tự nhiên