Nghiên cứu chế tạo hạt hấp phụ trên cơ sở Fe2O3/TiO2 ứng dụng trong xử lý nước nhiễm Pb²⁺
7 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.105.2025.83-89Từ khóa:
Hạt hấp phụ; Composit Fe2O3/TiO2; Kim loại nặng; Pb2 ; Hấp phụ cột.Tóm tắt
Trong bài báo này, các hạt hấp phụ Fe2O3/TiO2 được chế tạo thông qua phương pháp tạo hạt dạng trống với bentonit làm chất kết dính. Quá trình tạo hạt bao gồm ba bước: trộn hỗn hợp bột Fe2O3/TiO2 và bụi than mịn thành hỗn hợp đồng nhất; tạo hạt bằng cách phun sương nước; sấy khô hạt và nung ở 500 oC trong 1 giờ để tạo các lỗ xốp. Cấu trúc đặc trưng của vật liệu composit sau khi chế tạo được đánh giá bằng nhiều phương pháp khác nhau như nhiễu xạ tia X và kính hiển vi điện tử quét với phổ tia X phân tán năng lượng. Đánh giá hiệu suất các hạt hấp phụ chế tạo để loại bỏ Pb2+ khỏi môi trường nước ô nhiễm đã được nghiên cứu bằng cách sử dụng cột hấp phụ cố định. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất hấp phụ như: chiều cao cột hấp phụ, lưu lượng và nồng độ Pb2+ đầu vào đã được xác định. Ở chế độ cột, thời gian thoát ra dài nhất là 450 phút, thời gian bão hòa là 723 phút và hiệu suất hấp phụ là 78,202% ở nồng độ ban đầu là 5 mg/l, chiều cao cột là 16 cm và tốc độ dòng chảy là 5 ml/phút. Dữ liệu hấp phụ với ba mô hình hấp phụ cố định đã được thiết lập tốt, cụ thể là các mô hình Adam-Bohart, Thomas và Yoon-Nelson, với hệ số tương quan, R2 > 0,95.
Tài liệu tham khảo
[1]. Z. Fu et al., “The Effects of Heavy Metals on Human Metabolism”, Toxicology Mechanisms and Methods, Vol. 30, No 3, pp. 167-176, (2020).
[2]. K. Renu et al., “Molecular mechanism of heavy metals (Lead, Chromium, Arsenic, Mercury, Nickel and Cadmium) - induced hepatotoxicity - A review”, Chemosphere, Vol. 271, 129735, (2021).
[3]. I. R. Chowdhury et al., “Removal of lead ions (Pb2+) from water and wastewater: a review on the low-cost adsorbents”, Applied Water Science, Vol. 12, No. 185, (2022).
[4]. Y.B. Nthwane et al., “A comprehensive review of heavy metals (Pb2+, Cd2+, Ni2+) removal from wastewater using low-cost adsorbents and possible revalorisation of spent adsorbents in blood fingerprint application”, Environ Technol, Vol 46, No.3, pp. 414-430, (2025).
[5]. V. U. Siddiqui et al., “Alginate-based materials as adsorbent for sustainable water treatment”, International Journal of Biological Macromolecules, Vol 298, 139946, (2025).
[6]. J.C. Bullen et al., “Improved accuracy in multicomponent surface complexation models using surface-sensitive analytical techniques: Adsorption of arsenic onto a TiO2/Fe2O3 multifunctional sorbent”, Journal of Colloid Interface Science, Vol. 580, pp. 834-849, (2020).
[7]. A. Mendis et al, “Fabrication of Naturally Derived Chitosan and Ilmenite Sand-Based TiO2/Fe2O3/Fe-N-Doped Graphitic Carbon Composite for Photocatalytic Degradation of Methylene Blue under Sunlight”, Molecules, Vol. 28, No. 7, 3154, (2023).
[8]. C.V.Tran et al. “Facile Fabrication of Fe2O3/TiO2 Composite from Titanium Slag as Adsorbent for As(V) Removal from Aqueous Media”, Sustainability, Vol. 15, No. 9, 7253, (2023).
[9]. R. Bergamasco et al., “Adsorption of Atrazine from Synthetic Contaminated Water Using a Packed-Bed Column with a Low-Cost Adsorbent (Moringa oleifera Lam.)”, Water, Vol. 15, No. 7, 1260, (2023).
[10]. O.B. Omitola et al., “Adams-Bohart, Yoon-Nelson, and Thomas modeling of the fix-bed continuous column adsorption of amoxicillin onto silver nanoparticle-maize leaf composite”. Applied Water Science, Vol. 12, No. 5, pp. 94, (2022).
