Chế tạo than hoạt tính từ gáo dừa: Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm đánh giá khả năng xử lý ion sắt (II) trong nước

Chí Toàn Nguyễn ,
Đinh Thị Thanh Loan
Liên lạc chính: Chí Toàn Nguyễn (nctoan@tdu.edu.vn)

Main Article Content

Tóm tắt

Mục tiêu nghiên cứu nhằm chế tạo than hoạt tính từ gáo dừa và đánh giá hiệu quả trong việc loại bỏ ion Sắt (II) khỏi nước. Than hoạt tính từ gáo dừa được chế tạo trong môi trường nung hiếm khí bằng lò nung ở các nhiệt độ 650°C và 900°C trong thời gian 4 giờ, sau đó được hoạt hóa bằng acid H3PO4 10%, KOH 15%, than hoạt tính được rây để được kích cỡ nhất định và đo tỷ trọng là 0,5968 g/cm3. Đánh giá hiệu quả của than hoạt tính trong việc hấp thụ ion Sắt (II) trong nước trong phòng thí nghiệm qua tiến hành đo tính hấp phụ Sắt (II) với các nồng độ khác nhau để khảo sát khả năng hấp phụ Kết quả cho thấy than hoạt tính từ gáo dừa được sản xuất có khả năng hấp thụ ion Sắt(II) trong nước với thời gian tối ưu là 180 phút, với khối lượng than hoạt tính gáo dừa là 4 g. Quá trình hấp phụ Sắt (II) tuân theo phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir và dung lượng hấp phụ cực đại là 625 mg/g.

Từ khóa: Gáo dừa , hấp phụ , ion sắt , than hoạt tính

Abstract

The research aimed to produce activated carbon from coconut husks and to evaluate its effectiveness in removing Iron(II) ions in water. Activated carbon from coconut husks was synthesized in a low oxygen environment using a furnace at temperatures of 650°C and 900°C for 4 hours, followed by activation with 10% H3PO4 and 15% KOH. The activated carbon was sieved to a specific particle size and had a density of 0.5968 g/cm3. The efficiency of the activated carbon in adsorbing Iron(II) ions from water was evaluated in the laboratory by measuring the adsorption capacity at different concentrations. The results showed that the coconut husks activated carbon exhibited the highest adsorbance of Iron(II) ions from water, with the adsorption period 180 minutes and using 4 grams of coconut husk activated carbon. The adsorption process of Fe(II) followed the Langmuir isotherm equation, with a maximum adsorption capacity of 625 mg/g.

Từ khóa: Activated carbon , adsorption , coconut shells , iron ions

Tài liệu tham khảo

Nguyễn, T. B., Nguyễn, N. D., Hà, C. V., Trần, T. T., Hà, K. L., & Nguyễn, M. T. (2023). Than hoạt tính từ vỏ trấu: Tổng hợp, đặc trưng và ứng dụng trong hấp phụ Cr (III) và Pb (II) từ dung dịch nước. Hue University Journal of Science: Natural Science, (132), 83–93.

Nguyễn, T. L., Hà, M. V., & Vũ, T. T. (2018). Triển vọng ứng dụng vật liệu tổ hợp cấu trúc nano oxit sắt từ - than sinh học để xử lý nguồn nước bị ô nhiễm. Tạp chí Khoa học và Công nghệ, (14), 119–126.

Nguyễn, V. D., Trần, N. L., & Phan, T. L. (2001). Ô nhiễm các kim loại nặng Fe, Mn, Cu, Pb, Zn, Cd, As và Hg trong nước ăn, nước công nghiệp và nước thải ở khu công nghiệp Thượng Đình (Luận văn cao học, Trường Đại học Quốc gia Hà Nội).

Nguyễn, V. H. (2017). Nghiên cứu biến tính bề mặt than hoạt tính trà Bắc và khảo sát khả năng hấp phụ phẩm màu trong nước thải dệt nhuộm (Luận án Tiến sĩ, Trường Đại học Lâm nghiệp).

Phạm, N. B., Võ, Q. Á., Lê, X. K., Đào, V. N., & Lê, T. T. T. (2014). Hóa lý dược. Nhà xuất bản Y học, Hà Nội.

Phạm, T. N. L. (2016). Nghiên cứu biến tính than hoạt tính chế tạo từ các phế phẩm nông nghiệp làm vật liệu hấp phụ xử lý amoni trong nước. Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Thủy lợi và Môi trường, (52), 129–137.

Phan, A., Nguyễn, T. H. T., & Nguyễn, M. P. (2011). Hóa phân tích: Sách đào tạo cử nhân kỹ thuật xét nghiệm y học. Nhà xuất bản Y học, Hà Nội.

Sujiono, E. H., Zabrian, D., & Zurnansyah. (2022). Fabrication and characterization of coconut shell activated carbon using variation chemical activation for wastewater treatment application. Vol. 4, 2211–7156.

Trần, T. P. (2012). Phân tích và đánh giá hàm lượng kim loại nặng trong một số nhóm sinh vật tại hai hồ Trúc Bạch và Thanh Nhàn ở Hà Nội (Luận văn Cao học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên).

Trần, T. T. (2016). Đặc điểm hóa lý của than sinh học điều chế từ vỏ trấu. Tạp chí Khoa học Đại học Huế, (120), 233–247.

Trần, T. A. (2007). Môi trường và độc chất môi trường. Trường Đại học Hà Nội.

Trần, T. A., Trần, T., Nguyễn, M. P., & Phí, V. T. (2007). Hóa phân tích – Tập 1. Nhà xuất bản Y học, Hà Nội.