NGHIÊN CỨU XỬ LÝ CHẤT NHUỘM MÀU DIRECT BLACK 22 BẰNG VẬT LIỆU Mg/Al LDH- ZEOLIT

Nguyễn Thế Duyến; Văn Hữu Tập; Đỗ Thủy Tiên; Hoàng Trung Kiên; Nguyễn Đình Vinh; Nguyễn Văn Quang

doi:10.34238/tnu-jst.4715

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ CHẤT NHUỘM MÀU DIRECT BLACK 22 BẰNG VẬT LIỆU Mg/Al LDH- ZEOLIT

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 30/06/21 Ngày hoàn thiện: 27/08/21 Ngày đăng: 27/08/21

Các tác giả

1. Nguyễn Thế Duyến, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
2. Văn Hữu Tập , Trường Đại học Khoa học - ĐH Thái Nguyên
3. Đỗ Thủy Tiên, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
4. Hoàng Trung Kiên, Trường Đại học Khoa học - ĐH Thái Nguyên
5. Nguyễn Đình Vinh, Trường Đại học Khoa học - ĐH Thái Nguyên
6. Nguyễn Văn Quang, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Tóm tắt

Trong nghiên cứu này, vật liệu tổ hợp giữa các hydroxit kép phân lớp Mg/Al và zeolit tự nhiên (Mg/Al LDH-zeolit) đã được tổng hợp bằng phương pháp đồng kết tủa nhằm loại bỏ chất nhuộm màu Direct Black 22 (DB22) khỏi dung dịch nước. Đặc điểm bề mặt của vật liệu Mg/Al LDH-zeolit được đánh giá bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM), phép đo phổ tán xạ năng lượng tia X (EDX), phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) và diện tích bề mặt riêng Brunauer – Emmett – Teller (BET). Các thí nghiệm hàng loạt đã được thực hiện để đánh giá ảnh hưởng của pH dung dịch, thời gian tiếp xúc và nồng độ DB22 ban đầu đến khả năng hấp phụ DB22 của Mg/Al LDH-zeolit. Dữ liệu đẳng nhiệt và động học hấp phụ DB22 trên Mg/Al LDH-zeolit đã được phân tích. Kết quả chỉ ra rằng, Mg/Al LDH-zeolit có khả năng hấp phụ DB22 nhờ diện tích bề mặt riêng lớn (252,65 m²/g) và các nhóm chức trên bề mặt vật liệu tổ hợp. Dung lượng hấp phụ DB22 cực đại của Mg/Al LDH-zeolit đạt 27,45 mg/g ở nồng độ DB22 ban đầu là 150 mg/L, pH = 4 và thời gian tiếp xúc là 120 phút. Sự hấp phụ DB22 lên Mg/Al LDH-zeolit cũng phù hợp với mô hình động học bậc 1 và 2 với R² cao (R² > 0,95) và mô hình đẳng nhiệt Langmuir với R² > 0,97. Cơ chế hấp phụ DB22 lên Mg/Al LDH-zeolit chủ yếu là hấp phụ trên bề mặt thông qua lực hút tĩnh điện và lấp đầy lỗ rỗng.

Từ khóa

Direct Black 22; Hấp phụ; Vật liệu tổ hợp; Zeolit; Hydroxit kép phân lớp

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] A. B. Dos Santos, F. J. Cervantes, and J. B.van Lier, “Review paper on current chnologies for decolourisation of textile wastewaters: perspectives for anaerobic biotechnology,” Bioresour. Technol., vol. 98, pp. 2369-2385, 2007.

[2] F. Gökçen and T. A. Özbelge, “Enhancement of biodegradability by continuous ozonation in acid red-151 solutions and kinetic modeling,” Chem. Eng. J., vol. 114, pp. 99-104, 2005.

[3] A. Ö. Yildirim, Ş. Gül, O. Eren, and E. Kuşvuran, “A comparative study of ozonation, homogeneous catalytic ozonation, and photocatalytic ozonation for C.I. reactive red 194 azo dye degradation,” Clean - Soil, Air, Water., vol. 39, pp. 795-805, 2011.

[4] F. P. Van der Zee and S. Villaverde, “Combined anaerobic-aerobic treatment of azo dyes - a short review of bioreactor studie,” Water Res., vol. 39, pp. 1425-1440, 2005.

[5] F. Fahmi, C. Z. A. Abidin, and N. R. Rahmat, “Multi-stage ozonation and biological treatment for removal of azo dye industrial effluen,” Int. J. Environ. Sci. Dev., vol. 1, pp. 193-198, 2013.

[6] S. P. Ghuge and A. K. Saroha, “Catalytic ozonation of dye industry effluent using mesoporous bimetallic Ru-Cu/SBA-15 catalyst,” Process Saf. Environ. Prot., vol. 118, pp. 125-132, 2018.

[7] S. Bashir, M. Shaaban, Q. Hussain, S. Mehmood, J. Zhu, Q. Fu, O. Aziz, and H. Hu, “Influence of organic and inorganic passivators on Cd and Pb stabilization and microbial biomass in a contaminated paddy soil,” Soils Sediments, vol. 18, pp. 2948-2959, 2018.

[8] Y. Yuan, X. Zhang, Y. Lei, Y. Jiang, Z. Xu, S. Zhang, J. Gao, and S. Zhao, “Nitrogen removal by modified zeolites coated with Zn-layered double hydroxides (Zn-LDHs) prepared at different molar ratios,” J. Taiwan Inst. Chem. Eng., vol. 87, pp. 73-82, 2018.

[9] V. M. Dang, H. T. Van, D. V. Nguyen, T. M. H. Duong, T. B. H. Nguyen, T. T. Nguyen, T. N. H. Tran, T. K. Hoang, T. P. Tran, L. H. Nguyen, and M. N. Chu, “Enhancement of exchangeable Cd and Pb immobilization in contaminated soil using Mg/Al LDH-zeolite as an effective adsorbent,” RSC Advances, vol. 11, no. 28, pp. 17007-17019, 2021.

[10] M. Kosmulski, “The pH dependent surface charging and points of zero charge. VII. Update,” Adv. Colloid Interface Sci., vol. 251, pp. 115-138, 2018.

[11] A. Dinçer, M. Sevildik, and T. Aydemir, “Optimization, isotherm and kinetics studies of the adsorption of azo dyes on eggshell membrane,” Int. J. Chem. Technol., vol. 3, no. 1, pp. 52-60, 2019.

[12] V. H. Nguyen, H. T. Van, V. Q. Nguyen, X. V. Dam, L. P. Hoang, and L. T. Ha, “Magnetic Fe₃O₄ Nanoparticle Biochar Derived from Pomelo Peel for Reactive Red 21 Adsorption from Aqueous Solution,” Journal of Chemistry, vol. 2020, pp. 1-12, 2020.

[13] G. D. Degermenci, N. De˘ germenci, V. Ayvao ˘ glu, E. Durmaz, ˘D. Çakır, and E. Akan, “Adsorption of reactive dyes on lignocellulosic waste; characterization, equilibrium, kinetic and thermodynamic studies,” J. Cleaner Production, vol. 225, pp. 1220-1229, 2019.

[14] Y. S. Ho and G. McKay, “A Comparison of chemisorption kinetic models applied to pollutant removal on various sorbents,” Process Saf. Environ. Prot., vol. 76, no. 4, pp. 332-340, 1998.

[15] Y. S. Ho and C. C. Wang, “Pseudo-isotherms for the sorption of cadmium ion onto tree fern,” Process Biochem., vol. 39, no. 6, pp. 761-765, 2004.

[16] J. R. S. Carvalho, F. M. Amaral, L. Florencio, M. T. Kato, T. P. Delforno, and S. Gavazza, “Microaerated UASB reactor treating textile wastewater: The core microbiome and removal of azo dye Direct Black 22,” Chemosphere, vol. 242, 2020, Art. no. 125157.

[17] N. T. Hien et al., “Heterogeneous catalyst ozonation of Direct Black 22 from aqueous solution in the presence of metal slags originating from industrial solid wastes,” Separation and Purification Technology, vol. 233, 2020, Art. no. 115961.

[18] M. Osmar, B. Rhayssa, H. Fernando, F. Lourdinha, T. K. Mario, and G. Savia, “Coupling intermittent micro-aeration to anaerobic digestion improves tetra-azo dye Direct Black 22 treatment in sequencing batch reactors,” Chemical Engineering Research and Design, vol. 146, pp. 369-378, 2019.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.4715

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ