Chia sẻ bài báo qua Email NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ AMMONIUM TRONG NƯỚC BẰNG THAN SINH HỌC TỪ VỎ CÀ PHÊ BIẾN TÍNH BẰNG H2O2
Thông tin bài báo
Ngày nhận bài: 01/04/24 Ngày hoàn thiện: 10/06/24 Ngày đăng: 11/06/24Các tác giả
1. Nguyễn Thanh Nam, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 22. Nguyễn Thị Phương Anh, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
3. Nguyễn Thị Ngọc Ánh, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
4. Phạm Thuý Hồng, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
5. Đỗ Thủy Tiên, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
6. Nguyễn Thị Huyền
, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
Tóm tắt
Biến tính than sinh học bằng các tác nhân hóa học là phương pháp phổ biến được ứng dụng gần đây để tăng khả năng hấp phụ của vật liệu. Trong nghiên cứu này, hydrogen peroxide (H2O2), một chất oxi hóa mạnh được sử dụng làm tác nhân biến tính cho than sinh học từ vỏ cà phê. Kết quả chụp hình ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) cho thấy vật liệu thu được có cấu trúc mịn và xốp. Đo phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) cho thấy các nhóm chức đặc trưng trên bề mặt của vật liệu gồm các nhóm: hydroxyl (O-H), carbonyl (C=O) và carboxyl (-COOH). Nghiên cứu quá trình hấp phụ ammonium cho thấy điều kiện tối ưu cho việc hấp phụ của vật liệu là: pH = 7, hàm lượng của vật liệu hấp phụ là 6 g/L, thời gian hấp phụ là 20 phút, nồng độ ammonium ban đầu là 5 mg/L. Dung lượng hấp phụ cực đại của vật liệu theo mô hình đẳng nhiệt Langmuir là qm = 12,74 mg/g. Ứng dụng ban đầu để xử lý ammonium trong nước thải sinh hoạt cho thấy than biến tính có khả năng xử lý ammonium khá cao với hiệu suất là 69,43 %. Các kết quả này chỉ ra rằng thấy vật liệu than sinh học từ vỏ cà phê biến tính bằng H2O2 có tiềm năng trong xử lý ammonium trong môi trường nước.
Từ khóa
Toàn văn:
PDFTài liệu tham khảo
[1] A.T. Puari, Rusnam, and N. R. Yanti, "Removal of Ammonium by Biochar Derived from Exhausted Coffee Husk (ECH) at Different Carbonisation Parameter," IOP Conf. Ser. Earth Environ. Sci., vol. 1182, pp. 1- 10, 2023, doi: 10.1088/1755-1315/1182/1/012037.
[2] H. Yang, X. Li, Y. Wang, J. Wang, L. Yang, Z. Ma, J. Luo, X. Cui, B. Yan, and G. Chen, "Effective Removal of Ammonium from Aqueous Solution by Ball-Milled Biochar Modified with NaOH," Processes, MDPI, vol. 11, pp. 1–12, 2023, doi: 10.3390/pr11061671.
[3] V. P. Nguyen, K. H. Nguyen, V. L. Le, and V. T. Le, "Evaluation of NH4+ Adsorption Capacity in Water of Coffee Husk-Derived Biochar at Different Pyrolysis Temperatures," Int. J. Agron., vol. 2021, pp. 1- 10, 2021, doi: 10.1155/2021/1463814.
[4] K. Tran, T. T. T. Tran, T. N. Nguyen, N. H. Nguyen, and T. T. Nguyen, "Air stripping for ammonia removal from landfill leachate in vietnam : effect of operation parameters," TNU Journal of Science and Technology, vol. 226, no. 06, pp. 73–81, 2021.
[5] L. D. Tolesa, B. S. Gupta, and M. J. Lee, "Treatment of Coffee Husk with Ammonium-Based Ionic Liquids: Lignin Extraction, Degradation, and Characterization," ACS Omega., vol. 3, pp. 10866–10876, 2018, doi: 10.1021/acsomega.8b01447.
[6] T. M. Vu, V. T. Trinh, D. P. Doan, H. T. Van, T. V. Nguyen, S. Vigneswaran, and H. H. Ngo, "Removing ammonium from water using modified corncob-biochar," Sci. Total Environ., vol. 579, pp. 612–619, 2017, doi: 10.1016/j.scitotenv.2016.11.050.
[7] L. H. Nguyen, X. H. Nguyen, N. D. K. Nguyen, H. T. Van, V. N. Thai, H. N. Le, V. D. Pham, N. A. Nguyen, T. P. Nguyen, and T. H. Nguyen, "H2O2 modified-hydrochar derived from paper waste sludge for enriched surface functional groups and promoted adsorption to ammonium," J. Taiwan Inst. Chem. Eng., vol. 126, pp. 119–133, 2021, doi: 10.1016/j.jtice.2021.06.057.
[8] R. Samy, N. Abdelmonem, I. Ismail, and A. Abdelghany, "Utilization of solid materials to remove ammonia from drinking water," J. Eng. Appl. Sci., vol. 69, pp. 1–18, 2022, doi: 10.1186/s44147-022-00122-3.
[9] S. Guida, C. Potter, B. Jefferson, and A. Soares, "Preparation and evaluation of zeolites for ammonium removal from municipal wastewater through ion exchange process," Sci. Rep., vol. 10, pp. 1–11, 2020, doi: 10.1038/s41598-020-69348-6.
[10] N. T. Vu and K. U. Do, "Insights into adsorption of ammonium by biochar derived from low temperature pyrolysis of coffee husk," Biomass Convers. Biorefinery., vol. 13, pp. 2193–2205, 2023, doi: 10.1007/s13399-021-01337-9.
[11] Y. Zhao, L. Huang, and Y. Chen, "Biochars derived from giant reed (Arundo donax L.) with different treatment: characterization and ammonium adsorption potential," Environ. Sci. Pollut. Res., vol. 24, pp. 25889–25898, 2017, doi: 10.1007/s11356-017-0110-3.
[12] S. Rungrodnimitchai and S. Hiranphinyophat, "The modification of charcoal for ammonia removal," Key Eng. Mater., vol. 834, pp. 3–9, 2020, doi: 10.4028/www.scientific.net/KEM.834.3.
[13] S. Wang, S. Ai, C. Nzediegwu, J. H. Kwak, M. S. Islam, Y. Li, and S. X. Chang, "Carboxyl and hydroxyl groups enhance ammonium adsorption capacity of iron (III) chloride and hydrochloric acid modified biochars," Bioresour. Technol., vol. 309, p. 123390, 2020, doi: 10.1016/j.biortech. 2020.123390.
[14] A. Rehman and S.J. Park, "Environmental remediation by microporous carbon: An efficient contender for CO2 and methylene blue adsorption," J. CO2 Util., vol. 34, pp. 656–667, 2019, doi: 10.1016/j.jcou.2019.08.015.
[15] Y. Xia, T. Yang, N. Zhu, D. Li, Z. Chen, Q. Lang, Z. Liu, and W. Jiao, "Enhanced adsorption of Pb(II) onto modified hydrochar: Modeling and mechanism analysis," Bioresour. Technol., vol. 288, pp. 1–8, 2019, doi: 10.1016/j.biortech.2019.121593.
[16] M. D. Huff and J. W. Lee, "Biochar-surface oxygenation with hydrogen peroxide," J. Environ. Manage., vol. 165, pp.17–21, 2016, doi: 10.1016/j.jenvman.2015.08.046.
[17] K. C. Ngo, T. T. Pham, N. P. Dang, H. T. Q. Phi, T. H. Nguyen, T. C. Ngo, and Q. T. Chu, "Greenhouse gas emissions in coffee production in Dak Lak," Vietnam Environ. Adm. Mag,. vol. 2, pp. 67–75, 2019.
[18] A. D. Nguyen, T. D. Tran, and T. P. K. Vo, "Evaluation of Coffee Husk Compost for Improving Soil Fertility and Sustainable Coffee Production in Rural Central Highland of Vietnam," Resour. Environ., vol. 3, pp. 77–82, 2013, doi: 10.5923/j.re.20130304.03.
[19] T. T. Do, V. T. Tran, and K. C. Ngo, "Experimental results of adsorption of Ni (II) from wastewater using coffee husk based activated carbon," Vietnam J. Sci. Technol., vol. 56, pp.126–132, 2018, doi: 10.15625/2525-2518/56/2c/13039.
[20] L. H. Nguyen, H. T. Van, Q. T. Nguyen, T. H. Nguyen, T. B. L. Nguyen, V. Q. Nguyen, T. U. Bui, and H. S. Le, "Paper waste sludge derived-hydrochar modified by iron (III) chloride for effective removal of Cr(VI) from aqueous solution: Kinetic and isotherm studies," J. Water Process Eng., vol. 39 , pp. 1- 12, 2021, doi: 10.1016/j.jwpe.2020.101877.
[21] M. Kosmulski, "The pH dependent surface charging and points of zero charge. VIII. Update," Adv. Colloid Interface Sci., vol. 275, pp. 1 - 81, 2020, doi: 10.1016/j.cis.2019.102064.
[22] S. Chandra, I. Medha, and J. Bhattacharya, "Potassium-iron rice straw biochar composite for sorption of nitrate, phosphate, and ammonium ions in soil for timely and controlled release," Sci. Total Environ., vol. 712, pp. 1 -15, 2020, doi: 10.1016/j.scitotenv.2019.136337.
DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.10005
Các bài báo tham chiếu
- Hiện tại không có bài báo tham chiếu