Nghiên cứu hấp phụ mangan trong nước bằng vật liệu Graphene/bùn đỏ

Dưới đây là tài liệu nghiên cứu do Nguyễn Thị Khánh Vân, Hà Xuân Linh, Nguyễn Ánh Tuyết, Hà Xuân Sơn, Đặng Văn Thành – Đại học Thái Nguyên, Trần Thị Hương – Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Thái Nguyên và Nguyễn Nhật Huy – Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM phối hợp thực hiện. Chủ đề: Nghiên cứu hấp phụ mangan trong nước bằng vật liệu graphene/bùn đỏ. Hãy cùng Xử Lý Nước Việt Phát tìm hiểu sơ lược về công trình nghiên cứu này.

Giới thiệu đề tài nghiên cứu hấp phụ mangan trong nước bằng vật liệu graphene/bùn đỏ

Mangan là nguyên tố tương đối phổ biến, đứng hàng thứ 3 trong các kim loại chuyển tiếp. Nếu ở hàm lượng nhỏ dưới 0,1 mg/L thì mangan có lợi cho sức khỏe. Tuy nhiên nếu hàm lượng Mn cao từ 1-5 mg/L sẽ gây ra không ít ảnh hưởng đến một số cơ quan nội tạng của cơ thể như:

• Giảm khả năng ngôn ngữ
• Giảm trí nhớ
• Giảm khả năng vận động liên quan đến tay và chuyển động của mắt
• Nếu nhiễm độc Mn lâu ngày có thể dẫn đến triệu chứng thần kinh không bình thường như dáng đi và ngôn ngữ bất thường.

Bùn đỏ là chất thải sinh ra trong quá trình sản xuất oxit nhôm từ quặng bauxite theo công nghệ Bayer là nguy cơ gây ô nhiễm nguồn nước và môi trường. Tuy nhiên, bùn đỏ sau khi xử lý lại có thể sử dụng làm vật liệu hấp phụ để xử lý nước thải ô nhiễm. Bên cạnh đó, hướng sử dụng graphene làm vật liệu hấp phụ là đề tài thu hút được rất nhiều các nhà khoa học tham gia nghiên cứu. Do vậy đề tài nghiên cứu hấp phụ mangan trong nước bằng vật liệu graphene/bùn đỏ được thực hiện.

Vật liệu graphene/bùn đỏ

Nhóm nghiên cứu tiến hành hoạt hóa graphite sử dụng hỗn hợp bùn đỏ ướt và muối (NH4)2SO4 thành vật liệu tổ hợp graphene/bùn đỏ (GR) ứng dụng làm chất hấp phụ để loại bỏ Mn(II) trong nước và bước đầu thăm dò xử lý nước ngầm bị ô nhiễm Mn (II) có nguồn gốc từ các hoạt động xả thải khu vực sản xuất và sinh hoạt tại xã Hà Thượng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên.

Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất hấp phụ mangan trong nước bằng vật liệu graphene/bùn đỏ

Quá trình hấp phụ bị ảnh hưởng rất nhiều bởi pH của môi trường. Sự thay đổi pH của môi trường dẫn đến sự thay đổi về bản chất của chất bị hấp phụ, các nhóm chức bề mặt, thế oxy hóa khử, dạng tồn tại của hợp chất đó. Kết quả nghiên cứu cho thấy:

• Trong khoảng pH từ 2 ÷ 10 thì hiệu suất hấp phụ của ion Mn(II) tăng nhanh từ 11,89% lên 93,7%.
• Trong khoảng pH từ 10 đến 12 thì hiệu suất hấp phụ tăng rất ít từ 93,7 lên 95,2 %. 
• pH tối ưu cho quá trình hấp phụ mangan là 10

Ảnh hưởng của thời gian tới dung lượng hấp phụ

• Trong khoảng thời gian từ 30 ÷ 120 phút, hiệu suất hấp phụ của GR đều tăng. Hiệu suất hấp phụ tăng từ 38,5% lên 65%. 
• Từ 120 ÷ 180 phút hiệu suất hấp phụ tăng chậm từ 65% đến 67% và dần ổn định (quá trình hấp phụ đã đạt cân bằng).
• Thời gian đạt cân bằng hấp phụ là 120 phút

Ảnh hưởng của nồng độ đầu của Mn(II) đến dung lượng và hiệu suất hấp phụ của graphene/bùn đỏ

Khi tăng nồng độ đầu của dung dịch thì dung lượng hấp phụ tăng, còn hiệu suất hấp phụ của GR đối với Mn(II) giảm. 

• Trong khoảng từ 3,31 đến 144,98 mg/L hiệu suất hấp phụ của VLHP giảm từ 98,85 đến 22,84 % dung lượng hấp phụ tăng từ 3,273 đến 33,116 mg/g. 
• Dung lượng hấp phụ cực đại theo mô hình qmax = 33,67 mg/g và theo thực nghiệm là 33,12 mg/g. 

Để xem chi tiết hơn về đề tài: Nghiên cứu hấp phụ mangan trong nước bằng vật liệu graphene/bùn đỏ. Hãy xem tài liệu dưới đây:

Kết luận

Trên đây là một số thông tin về nghiên cứu hấp phụ mangan trong nước bằng vật liệu graphene/bùn đỏ. Tài liệu trên nhằm mục đích tham khảo. Không nhằm mục đích quảng bá sản phẩm hay phục vụ kinh doanh. Bạn đang có nhu cầu xử lý nước thải, lọc nước công nghiệp, xử lý nước sinh hoạt. Hãy liên hệ Xử Lý Nước Việt Phát để được tư vấn hỗ trợ miễn phí:

Công ty TNHH Thiết Bị Máy Và Công Nghệ Môi Trường Việt Phát

• Địa chỉ nhà máy: Lễ Khê – Xuân Sơn – Sơn Tây – Hà Nội
• Hotline: 0932 333 299 – 0986 924 889
• Email: xulynuocvietphat@gmail.com
• Kênh: Youtube Xử Lý Nước Việt Phát
• Fanpage: Facebook Xử Lý Nước Việt Phát

Xử Lý Nước Việt Phát – Luôn sẵn sàng tư vấn và phục vụ Quý khách.