Nghiên cứu biến tính khoáng sét vermiculit nhằm nâng cao khả năng hấp phụ kim loại nặng trong nước
Main Article Content
Abstract
Tóm tắt: Vermiculit (VER) là loại khoáng sét có trữ lượng dồi dào, giá thành thấp và thân thiện với môi trường. Tuy nhiên, khả năng hấp phụ kim loại nặng và các chất hữu cơ của nó rất thấp. Để nâng cao khả năng hấp phụ kim loại nặng của VER, rất nhiều nghiên cứu đã sử dụng các phương pháp biến tính khác nhau để cải thiện các tính chất của đất sét như kích thước lỗ xốp, diện tích bề mặt riêng, độ chịu nhiệt và hoạt tính hóa học. Bài báo này trình bày kết quả việc sử dụng dimercaprol (BAL) để biến tính vermiculit. Kết quả cho thấy sự hấp phụ Hg2+ tối đa của nó tăng từ 1,75 lên 9,63 mg.g-1 sau khi sửa đổi. Thời gian hấp phụ bão hòa trong khoảng 300 phút và tỷ lệ hấp thụ của BAL-VER lớn hơn so với VER. Sự gia tăng của nhiệt độ trong dung dịch có tác động nhỏ đến hấp phụ và quá trình hấp phụ là phản ứng tỏa nhiệt tự phát. Qua phân tích dữ liệu thí nghiệm, cơ chế hấp phụ chủ yếu là trao đổi ion, hấp phụ tĩnh điện và cơ chế chặn (interception).
Từ khóa: Vermiculit; hấp phụ; thủy ngân; cải tính; dimercaprol.
References
[2] Nguyễn Thanh Tùng, Đặc điểm vỏ phong hoá chứa vermiculit trên các đá biến chất giàu biotit thuộc hệ tầng Sin Quyền và hệ tầng Núi Con Voi vùng Phố Ràng - Bảo Hà. Luận văn Thạc sĩ địa chất, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội, 2004.
[3] Nguyễn Thanh Tùng, Trần Ngọc Thái, Đặc điểm thành phần vật chất quặng vermiculit ở vùng Sông Hồng, Tạp chí KHKT Mỏ - Địa chất, số 16( 2006) 47.
[4] Nguyễn Thanh Tùng, Trần Ngọc Thái, Các thành hệ quặng vermiculit ở đới Phan Si Pan. Tạp chí KHKT Mỏ - Địa chất, số 21(2008) 65.
[5] Nguyễn Thanh Tùng, Các thành hệ quặng vermiculit ở đới Sông Hồng và đới Phan Si Pan. Luận án Tiến sĩ Địa chất, Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản, Hà Nội (2012).
[6] Tran, Lytuong, et al, Highly enhanced adsorption for the removal of Hg (II) from aqueous solution by Mercaptoethylamine/ Mercaptopropyltrimethoxysilane functionalized vermiculites, Journal of colloid and interface science 445 (2015) 348.
[7] Tran Ly Tuong, et al, 有机改性蛭石的特 性及其对 Hg2+ 吸附性能的研究, 环境科学学 报 35.4 (2015) 1054.
[8] Temuujin, Jadambaa, Kiyoshi Okada, and Kenneth JD MacKenzie, Preparation of porous silica from vermiculite by selective leaching, Applied Clay Science 22.4 (2003) 187.
[9] Tran Ly Tuong, et al, 巯基乙胺改性蛭石对水 体中 Ag (I) 的吸附性能研究, 中国环境科 学 35.4 (2015) 1109.
[10] J. Madejova, FTIR techniques in clay mineral studies, Vib. Spectrosc. 31 (2003) 1.
[11] C. Liao, C. Chen, M. Wang, P. Chiang, C. Pai, Sorption of chlorophenoxypropionic acids by organoclay complexes, Environ. Toxicol 21 (2006) 71.
[12] R. Celis, M.C. Hermosin, J. Cornejo, Heavy metal adsorption by functionalizedclays, Environ. Sci. Technol. 34 (2000) 4593.
[13] X. Yu, C. Wei, L. Ke, Y. Hu, X. Xie, H. Wu, Development of organovermiculite-based adsorbent for removing anionic dye from aqueoussolution, J. Hazard. Mater. 180 (2010) 499.
[14] 吴大清, 刁桂仪, 矿物表面活性及其量度. 矿物学报 21-3(2001) 307
[15] X. Zhao, G. Zhang, Q. Jia, C. Zhao, Z.W. Zhou, W. Li, Adsorption of Cu(II), Pb(II),Co(II), Ni(II), and Cd(II) from aqueous solution by poly(aryl ether ketone)containing pendant carboxyl groups (PEK-L): equilibrium, kinetics, andthermodynamics, Chem. Eng. J. 171 (2011) 152.
[16] L. Cottet, C.A.P. Almeida, N. Naidek, M.F. Viante, M.C. Lopes, N.A. Debacher, Adsorption characteristics of montmorillonite clay modified with iron oxidewith respect to methylene blue in aqueous media, Appl. Clay Sci. 95 (2014) 25.
[17] S. Yang, M. Gao, Z. Luo, Adsorption of 2-naphthol on theorgano-montmorillonites modified by Gemini surfactants with differentspacers, Chem. Eng. J. 256 (2014) 39.
[18] S. Yang, M. Gao, Z. Luo, Q. Yang, The Characterization oforgano-montmorillonite modified with a novel aromatic-containing geminisurfactant and its comparative adsorption for 2-naphthol and phenol, Chem.Eng. J (2015).
[19] X. Liang, Y. Xu, G. Sun, L. Wang, Y. Sun, X. Qin, Preparation, characterization ofthiol-functionalized silica and application for sorption of Pb2+and Cd2+,Colloids Surf. A 349 (2009) 61.
[20] J. Lv, L. Luo, J. Zhang, P. Christie, S. Zhang, Adsorption of mercury on lignin:combined surface complexation modeling and X-ray absorption spectroscopystudies, Environ. Pollut. 162 (2012) 255.
[21] M. Wang, R. Qu, C. Sun, P. Yin, H. Chen, Dynamic adsorption behavior andmechanism of transition metal ions on silica gels functionalized withhydroxyl- or amino-terminated polyamines, Chem. Eng. J. 221 (2013)264