Ngoài nước

     Trên thế giới, đã có một số công trình nghiên cứu khả năng hấp phụ các ion kim loại của các vật liệu có nguồn gốc tự nhiên như khoáng sét, zeolit, đá ong… [2, 4, 6] hay các vật liệu có nguồn gốc là các phế phẩm nông nghiệp như rơm, cuống lá chuối... [1, 3, 5, 7]. Tuy nhiên, việc biến tính các vật liệu có nguồn gốc tự nhiên nhằm tăng dung lượng hấp phụ các ion kim loại cũng như ứng dụng các vật liệu hấp phụ biến tính đó để tách, làm giàu và xử lý các nguồn nước bị ô nhiễm chưa được nghiên cứu đầy đủ.

 Trong nước

     Ở Việt Nam đã có một số công trình nghiên cứu khả năng hấp phụ các ion kim loại nặng của các vật liệu có nguồn gốc tự nhiên như đá ong, vỏ trấu, than tro bay, bã mía, chitosan… Tuy nhiên, dung lượng hấp phụ các ion kim loại của các vật liệu đó chưa cao và hầu hết các công trình  nghiên cứu mới dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm, chưa triển khai áp dụng vào thực tiễn, chưa đánh giá được khả năng tái sử dụng vật liệu. Biến tính đá ong tự nhiên bằng một loại quặng tự nhiên như apatit nhằm tăng khả năng hấp phụ các ion kim loại nặng, góp phần loại bỏ các ion kim loại độc hại có trong một số nguồn nước, đánh giá khả năng tái sử dụng của loại vật liệu này đang là vấn đề được nhiều nhà khoa học quan tâm.

Hiện nay, quá trình công nghiệp hoá, đô thị hoá và sự gia tăng dân số ở các thành thị đã làm cho tình trạng ô nhiễm môi trường, nhất là môi trường nước ngày càng trở nên nghiêm trọng. Hầu hết các ion kim loại nặng có trong các nguồn nước đều có độc tính cao và gây ảnh hưởng rất tiêu cực đối với sức khoẻ của con người.

           Thực tế đã có nhiều công trình và dự án nghiên cứu các phương pháp để xử lý các ion kim loại nặng có trong các nguồn nước như phương pháp hấp phụ, phương pháp trao đổi ion, phương pháp keo tụ... Trong các phương pháp đó, phương pháp hấp phụ tỏ ra có nhiều ưu việt bởi tính kinh tế, tính hiệu quả, thao tác đơn giản và dễ thực hiện. Do đó, nghiên cứu xây dựng quy trình xử lý các ion kim loại nặng bằng các vật liệu hấp phụ có nguồn gốc tự nhiên với giá thành rẻ đang thu hút được sự quan tâm của nhiều nhà khoa học.

Đá ong là nguồn khoáng liệu rất phổ biến ở Việt Nam và có đặc tính hấp phụ. Cho đến nay, đã có một vài công trình nghiên cứu biến tính đá ong thành vật liệu hấp phụ các ion kim loại nặng. Tuy nhiên, biến tính đá ong bằng một loại khoáng liệu tự nhiên sẵn có ở nước ta như quặng apatit thì chưa có công trình nghiên cứu nào.

Biến tính đá ong bằng quặng apatit thành vật liệu hấp phụ một số ion kim loại nặng như Fe(III), Cr(VI), Mn (II)... Đánh giá khả năng hấp phụ một số ion kim loại nặng của vật liệu và ứng dụng vật liệu đá ong biến tính thử nghiệm xử lý một số mẫu nước bị ô nhiễm các ion kim loại đã nghiên cứu.

          + Nghiên cứu cơ sở lý thuyết việc xác định các ion kim loại nghiên cứu (đồng, crom, sắt…) bằng phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử.

          + Nghiên cứu biến tính đá ong tự nhiên thành vật liệu hấp phụ các ion kim loại nặng bằng quặng apatit.

          + Nghiên cứu một số đặc trưng hóa lý của vật liệu đá ong biến tính bằng các phương pháp kính hiển vi điện tử quét, phương pháp quang phổ hồng ngoại, phương pháp phân tích nhiệt,...

          + Nghiên cứu khả năng hấp phụ và khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ các ion kim loại nặng nghiên cứu của vật liệu như pH, thời gian, kích thước vật liệu... của các vật liệu đá ong biến tính từ quặng apatit, từ đó xác định được vật liệu hấp phụ tốt nhất.

    + Sử dụng vật liệu hấp phụ tốt nhất xử lý thử nghiệm một số nguồn nước chứa các ion kim loại nặng nghiên cứu. Từ đó đánh giá khả năng ứng dụng của vật liệu đá ong biến tính từ quặng apatit trong việc tách, làm giàu và có thể xử lý một số ion kim loại nặng độc hại có trong nguồn nước bị ô nhiễm.

Tải file Nghiên cứu khả năng hấp phụ một số ion kim loại nặng của đá ong biến tính bằng quặng apatit và thử nghiệm xử lý môi trường tại đây

1. Sử dụng phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử để xác định nồng độ của các ion kim loại trước và sau khi hấp phụ trên đá ong biến tính.

          2. Sử dụng phương pháp quang phổ hồng ngoại (IR) để xác định nhóm chức trên bề mặt vật liệu.

          3. Sử dụng phương pháp phân tích nhiệt (TGA) để nghiên cứu đặc tính nhiệt của vật liệu.

          4. Sử dụng phương pháp kính hiển vi điện tử quét (SEM) để nghiên cứu các đặc trưng bề mặt của vật liệu.

          5. Sử dụng phương pháp hấp phụ đa phân tử (BET) để xác định diện tích bề mặt riêng của vật liệu.

          6. Sử dụng phương pháp nhiễu xạ Rơnghen (XRD) để thu được các thông tin cơ bản về cấu trúc của vật liệu như cấu trúc tinh thể, kích thước tinh thể, có hay không pha vô định hình...

Đề tài có thể ứng dụng tại Khoa Hóa học - Trường Đại học sư phạm – Đại học Thái Nguyên trong việc đào tạo cử nhân, thạc sĩ.

Trường Đại học sư phạm – Đại học Thái Nguyên