NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÍ ION Pb(II) VÀ Cu(II) TRONG DUNG DỊCH BẰNG THAN SINH HỌC ĐIỀU CHẾ TỪ MÙN CƯA

Nguyễn Kim Diễm Mai 1, , Lưu Gia Hy 2, Trương Chí Hiền 3, Phạm Tăng Cát Lượng 2
1 Khoa Hoá học, Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh
2 Sinh viên Khoa Hoá học, trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh
3 Khoa Hoá học, Đại học Sư phạm Thành phố Hồ CHí Minh

Nội dung chính của bài viết

Tóm tắt

 

Bài báo này khảo sát các yếu tố tác động đến quá trình hấp phụ ion Pb(II) và Cu(II) trên vật liệu than sinh học điều chế từ mùn cưa. Các yếu tố khảo sát bao gồm: giá trị pH (2,0-6,0), nồng độ ion kim loại (5-200 mgL-1), thời gian hấp phụ (5-1440 phút), khối lượng than sinh học (0,05-0,10g). Kết quả cho thấy dung lượng hấp phụ cực đại đạt 62,11 mgg-1 đối với Pb(II) và 20,49 mgg-1 đối với Cu(II) ở pH = 4,0 và thời gian đạt cân bằng hấp phụ là 120 phút. Quá trình hấp phụ ion Pb(II) và Cu(II) trên than sinh học phù hợp hơn với quy luật động học bậc hai và mô hình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir. Nghiên cứu này cũng công bố kết quả xử lí ion Pb(II) và Cu(II) trong nước thải ở Phòng Thí nghiệm Hóa Vô cơ, Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh.

 

Chi tiết bài viết

Author Biographies

Nguyễn Kim Diễm Mai, Khoa Hoá học, Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh

Giảng viên Bộ môn Hoá Công nghệ - Môi trường, Khoa Hoá học, Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh.

Trương Chí Hiền, Khoa Hoá học, Đại học Sư phạm Thành phố Hồ CHí Minh

Giảng viên Bộ môn Hoá Công nghệ - Môi trường, Khoa Hoá học, Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh.

Tài liệu tham khảo

Abdolali, A., Ngo, H. H., Guo, W., Lu, S., Chen, S. S., Nguyen, N. C., Zhang, X., Wang, J., & Wu, Y. (2016). A breakthrough biosorbent in removing heavy metals: Equilibrium, kinetic, thermodynamic and mechanism analyses in a lab-scale study. Science of the Total Environment, 542, 603-611. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2015.10.095
Abdul, G., Zhu, X., & Chen, B. (2017). Structural characteristics of biochar-graphene nanosheet composites and their adsorption performance for phthalic acid esters. Chemical Engineering Journal, 319, 9-20. https://doi.org/10.1016/j.cej.2017.02.074
Atkins, P. W. (Chief Editor), & De, P. J. (Editor) (2013). Physical chemistry. Oxford: Oxford University Press.
Bakatula, E. N., Richard, D., Neculita, C. M., & Zagury, G. J. (2018). Determination of point of zero charge of natural organic materials. Environmental Science and Pollution Research, 25(8), 7823-7833. https://doi.org/10.1007/s11356-017-1115-7
Bui, V. T., & Tran, T. X. M. (2017). Khao sat hap phu As(V) trong dung dich nuoc bang vat lieu zeolite bien tinh bang Mn [Investigating the As(V) ions removal in aqueous solution using Mn-Modifed zeolite material]. Dong Thap University Journal of Science, 24(2017), 76-82.
Chen, Y., Wang, C., & Wang, Z. (2005). Residues and source identification of persistent organic pollutants in farmland soils irrigated by effluents from biological treatment plants. Environment International, 31(6), 778-783. https://doi.org/10.1016/j.envint.2005.05.024
Chi, T., Zuo, J., & Liu, F. (2017). Performance and mechanism for cadmium and lead adsorption from water and soil by corn straw biochar. Frontiers of Environmental Science and Engineering, 11(2). https://doi.org/10.1007/s11783-017-0921-y
Dang, X. T., Dang, T. D., & Tran, T. K. L. (2016). Xac dinh ham luong Cu, Pb, Cd, Mn trong mau nuoc thai sinh hoat khu vuc Thach Son - Lam Thao – Phu Tho bang phuong phap pho hap thu nguyen tu [Determining the amount of Cu, Pb, Cd, Mn in water and waste water in Thach Son-Lam Thao-Phu Tho by F-AAS method]. Ho Chi Minh City University of Education Journal of Science, 43-52.
Feng, N., Guo, X., Liang, S., Zhu, Y., & Liu, J. (2011). Biosorption of heavy metals from aqueous solutions by chemically modified orange peel. Journal of Hazardous Materials, 185(1),
49–54. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2010.08.114
Han, L., Sun, H., Ro, K. S., Sun, K., Libra, J. A., & Xing, B. (2017). Removal of antimony (III) and cadmium (II) from aqueous solution using animal manure-derived hydrochars and pyrochars. Bioresource Technology, 234(Iii), 77-85. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2017.02.130
Inyang, M., Gao, B., Yao, Y., Xue, Y., & Zimmerman, A. R. (2012). Bioresource Technology Removal of heavy metals from aqueous solution by biochars derived from anaerobically digested biomass. Bioresource Technology, 110, 50-56. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2012.01.072

Jamshidifard, S., Koushkbaghi, S., Hosseini, S., Rezaei, S., Karamipour, A., Jafari rad, A., & Irani, M. (2019). Incorporation of UiO-66-NH2 MOF into the PAN/chitosan nanofibers for adsorption and membrane filtration of Pb(II), Cd(II) and Cr(VI) ions from aqueous solutions. Journal of Hazardous Materials, 368(October 2018), 10-20. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2019.01.024
Kiliç, M., Kirbiyik, Ç., Çepelioǧullar, Ö., & Pütün, A. E. (2013). Adsorption of heavy metal ions from aqueous solutions by bio-char, a by-product of pyrolysis. Applied Surface Science, 283, 856-862. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2013.07.033
Liu, W. J., Jiang, H., & Yu, H. Q. (2015). Development of Biochar-Based Functional Materials: Toward a Sustainable Platform Carbon Material. Chemical Reviews, 115(22), 12251-12285. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.5b00195
Ma, J., Huang, W., Li, Y., & Wang, N. (2020). Journal of Environmental Chemical Engineering The utilization of lobster shell to prepare low-cost biochar for high-efficient removal of copper and cadmium from aqueous : Sorption properties and mechanisms. Journal of Environmental Chemical Engineering, August, 104703. https://doi.org/10.1016/j.jece.2020.104703
Merck. (2021). IR Spectrum Table & Chart. Retrieved from https://www.sigmaaldrich.com/VN/en/technical-documents/technical-article/analytical-chemistry/photometry-and-reflectometry/ir-spectrum-table#ir-table-by-compound
Nguyen, V. P., Le, T. T. T., Nguyen, T. C. N., Nguyen, T. L., & Lam, T. M. N. (2020). Danh gia kha nang hap phu Pb2+ trong nuoc cua than sinh hoc có nguon goc tu phan bo [Assessment of Pb2+ absorption capacity in water of cow manure derived biochar]. Journal of Science Technology & Food, 20(1), 76-86.
Oliveira, W. E., Franca, A. S., Oliveira, L. S., & Rocha, S. D. (2008). Untreated coffee husks as biosorbents for the removal of heavy metals from aqueous solutions. Journal of Hazardous Materials, 152(3), 1073-1081. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2007.07.085
Pellera, F., Giannis, A., Kalderis, D., Anastasiadou, K., Stegmann, R., Wang, J., & Gidarakos, E. (2012). Adsorption of Cu ( II ) ions from aqueous solutions on biochars prepared from agricultural by-products. Journal of Environmental Management, 96(1), 35-42. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2011.10.010
Shen, Z., Hou, D., Jin, F., Shi, J., Fan, X., Tsang, D. C. W., & Alessi, D. S. (2019). Effect of production temperature on lead removal mechanisms by rice straw biochars. Science of the Total Environment, 655, 751-758. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.11.282
Wang, Y., Liu, Y., Lu, H., Yang, R., & Yang, S. (2018). Competitive adsorption of Pb (II), Cu (II), and Zn ( II ) ions onto hydroxyapatite-biochar nanocomposite in aqueous solutions. Journal of Solid State Chemistry, 261(February), 53-61. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2018.02.010
Wani, A. L., Ara, A., & Usmani, J. A. (2015). Lead toxicity: A review. Interdisciplinary Toxicology, 8(2), 55-64. https://doi.org/10.1515/intox-2015-0009
Wu, Q., Xian, Y., He, Z., Zhang, Q., Wu, J., Yang, G., Zhang, X., Qi, H., Ma, J., Xiao, Y., & Long, L. (2019). Adsorption characteristics of Pb(II) using biochar derived from spent mushroom substrate. Scientific Reports, 9(1), 1-11. https://doi.org/10.1038/s41598-019-52554-2
Xue, C., Zhu, L., Lei, S., Liu, M., Hong, C., Che, L., Wang, J., & Qiu, Y. (2020). Lead competition alters the zinc adsorption mechanism on animal-derived biochar. Science of the Total Environment, 713, 136395. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.136395
Yurekli, Y. (2016). Removal of heavy metals in wastewater by using zeolite nano-particles impregnated polysulfone membranes. Journal of Hazardous Materials, 309, 53-64. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2016.01.064