ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG HẤP PHỤ XANH METHYLEN CỦA VẬT LIỆU  TỔ HỢP GRAPHENE@ZnO CHẾ TẠO BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN PHÂN

Hoàng Lê Phương; Nguyễn Thị Thuý Hằng

doi:10.34238/tnu-jst.14233

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG HẤP PHỤ XANH METHYLEN CỦA VẬT LIỆU TỔ HỢP GRAPHENE@ZnO CHẾ TẠO BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN PHÂN

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 16/12/25 Ngày hoàn thiện: 03/02/26 Ngày đăng: 08/02/26

Các tác giả

1. Hoàng Lê Phương , Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - ĐH Thái Nguyên
2. Nguyễn Thị Thuý Hằng, Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - ĐH Thái Nguyên

Tóm tắt

Trong nghiên cứu này, vật liệu tổ hợp graphene@ZnO (EG@ZnO) đã được chế tạo bằng phương pháp điện phân hai cực đơn giản với chi phí thấp, ứng dụng trong xử lý xanh methylen (MB) trong nước. Đặc tính cấu trúc hóa lý của vật liệu được khảo sát bằng các phương pháp XRD, FTIR, SEM, EDS và BET. Kết quả cho thấy EG@ZnO có cấu trúc graphene dạng tấm kết hợp với các hạt ZnO kích thước nano, diện tích bề mặt riêng đạt 124,87 m²/g và hệ lỗ xốp mesopore thuận lợi cho hấp phụ. Khả năng hấp phụ MB của EG@ZnO được đánh giá thông qua các thí nghiệm theo mẻ, khảo sát ảnh hưởng của pH, thời gian và nồng độ MB ban đầu. Kết quả cho thấy pH tối ưu cho quá trình là 9, thời gian đạt cân bằng là 90 phút. Dung lượng hấp phụ cực đại theo mô hình Langmuir là 76,68 mg/g trong khi động học hấp phụ phù hợp với mô hình bậc hai, cho thấy cơ chế hấp phụ hóa học chiếm ưu thế. EG@ZnO thể hiện là vật liệu tiềm năng trong xử lý thuốc nhuộm trong nước thải.

Từ khóa

Graphene@ZnO; Xanh methylen; Hấp phụ; Phương pháp điện phân; Xử lý nước thải

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] D. Pathania, S. Sharma, and P. Singh, “Removal of methylene blue by adsorption onto activated carbon developed from Ficus carica bast,” Arab. J. Chem., vol. 10, pp. S1445–S1451, 2017, doi: 10.1016/j.arabjc.2013.04.021.

[2] J. Fito et al., “Adsorption of methylene blue from textile industrial wastewater using activated carbon developed from Rumex abyssinicus plant,” Sci. Rep., vol. 13, no. 1, p. 5427, 2023, doi: 10.1038/s41598-023-32341-w.

[3] M. S. Chia, H. C. Zakaria, and S. Sajab, “Activated Carbon Produced from Rice Husk by NaOH and KOH Activation and its Adsorption in Methylene,” Adv. Agri. Food Res. J., pp. 1–13, 2022, doi: 10.36877/aafrj.a0000297.

[4] E. Igberase and I. G. Mkhize, “Efficient adsorption of methylene blue (MB) by an eco-friendly chitosan derivative adsorbent: An RSM and ANN modeling study,” Desalin. Water Treat., vol. 321, 2025, Art. no. 100943, doi: 10.1016/j.dwt.2024.100943.

[5] Y. Li, C. Gao, J. Jiao, J. Cui, Z. Li, and Q. Song, “Selective Adsorption of Metal–Organic Framework toward Methylene Blue: Behavior and Mechanism,” ACS Omega, vol. 6, no. 49, pp. 33961–33968, Dec. 2021, doi: 10.1021/acsomega.1c05299.

[6] M. V. Ratnam, M. P. Murugesan, S. Komarabathina, S. Samraj, M. Abdulkadir, and M. A. Kalifa, “Methylene Blue Adsorption BY UV-Treated Graphene Oxide Nanoparticles ( UV / n-GO ): Modeling and Optimization Using Response Surface Methodology and Artificial Neural Networks,” Int. J. Chem. Eng., vol. 2022, 2022, doi: 10.1155/2022/5759394.

[7] T. M. T. Lu, “Synthesis of metal oxide nanocomposite materials based on graphene oxide for adsorption of heavy metals and organic dyes in water,” (in Vietnamese), PhD. Thesis, Ho Chi Minh City University of Technology - Vietnam National University Ho Chi Minh City, 2022.

[8] T. L. Nguyen, T. T. Nguyen, H. T. Tran, M. D. Nguyen, and H. H. Nguyen, “Synthesis and application of graphene aerogel as an adsorbent for water treatment,” Vietnam J. Sci. Technol. Eng., vol. 61, no. 2, pp. 23–28, 2019, doi: 10.31276/vjste.61(2).23-28.

[9] V. H. Pham et al., “Effect of synthesis conditions on methylene blue adsorption capacity of electrochemically preparated graphene,” Vietnam J. Catal. Adsorpt., no. 3, pp. 9–14, 2020.

[10] V. H. Pham et al., “Gram-scale synthesis of electrochemically oxygenated graphene nanosheets for removal of methylene blue from aqueous solution,” Nanotechnology, vol. 32, no. 16, 2021, doi: 10.1088/1361-6528/abdc8b.

[11] T. T. U. Le, T. G. Ngo, N. A. Hoang, V. H. Nguyen, V. D. Nguyen, L. P. Hoang, T. D. Pham, and T. T. Truong, “Adsorption characteristics of single and binary mixture of methylen blue and rhodamine B of novel hydrochar derived from lemongrass essential oil distillation residue,” J. Mol. Liq., vol. 425, February 2025, Art. no. 127205, doi: 10.1016/j.molliq.2025.127205.

[12] P. Kokmat, P. Surinlert, and A. Ruammaitree, “Synthesis of Graphene-Wrapped Iron as an Efficient and Recyclable Magnetic Adsorbent for Removal of Fuchsin from Aqueous Solution,” ACS Omega, 2025, doi: 10.1021/acsomega.4c10949.

[13] P. L. Meena and J. K. Saini, “Synthesis of polymer-metal oxide (PANI/ZnO/MnO2) ternary nanocomposite for effective removal of water pollutants,” Results Chem., vol. 5, 2023, Art. no. 100764, doi: 10.1016/j.rechem.2023.100764.

[14] K. Tantubay, P. Das, and M. B. Sen, “Ternary reduced graphene oxide–CuO/ZnO nanocomposite as a recyclable catalyst with enhanced reducing capability,” J. Environ. Chem. Eng., vol. 8, no. 4, 2020, Art. no. 103818, doi: 10.1016/j.jece.2020.103818.

[15] P. Sayfo, D. Z. Pirityi, and K. Pölöskei, “Characterization of graphene-rubber nanocomposites: a review,” Mater. Today Chem., vol. 29, 2023, Art. no. 101397, doi: 10.1016/j.mtchem.2023.101397.

[16] M. Thommes et al., “Physisorption of gases, with special reference to the evaluation of surface area and pore size distribution (IUPAC Technical Report ),” Pure Apple. Chem., vol. 87, pp. 1051–1069, 2015, doi: 10.1515/pac-2014-1117.

[17] H. R. Sousa et al., “Evaluation of methylene blue removal by plasma activated palygorskites,” J. Mater. Res. Technol., vol. 8, no. 6, pp. 5432–5442, 2019, doi: 10.1016/j.jmrt.2019.09.011.

[18] T. K. Hoang et al., “Research on methylene blue dye treatment using adsorbent material made from textile waste,” TNU J. Sci. Technol., vol. 230, no. 14, pp. 19–27, 2025.

[19] C. E. Transactions, “Equilibrium and Kinetic Study of Methylene Blue ( MB ) Adsorption on the Activated East Kalimantan’s Low-Rank Coal,” Chemical Engineering Transactions., vol. 106, pp. 751–756, July 2023, doi: 10.3303/CET23106126.

[20] T. M. Eldeeb et al., “Adsorption of methylene blue (MB) dye on ozone, purified and sonicated sawdust biochars,” Biomass Convers. Biorefinery, vol. 14, no. 8, pp. 9361–9383, 2024, doi: 10.1007/s13399-022-03015-w.

[21] N. Hamri et al., “Enhanced Adsorption Capacity of Methylene Blue Dye onto Kaolin through Acid Treatment : Batch Adsorption and Machine Learning Studies,” Water., vol. 16, no. 2, 2024, doi: 10.3390/w16020243 hal-04431778.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.14233

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ