BÁO CÁO NGHIỆM THU ĐỀ TÀI CHƯƠNG TRÌNH VƯỜN ƯƠM SÁNG TẠO KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TRẺ NGHIÊN CÚU CHẾ TẠO VẬT LIỆU LỌC ARSEN RẺ TIỀN TỪ THAN TRẤU BIẾN TÍNH VỚI MANGAN VÀ SẮT. 1 PHẦN I: TÓM TẮT NỘI DUNG THUYẾT MINH ĐỀ TÀI 1. Tên đề tài: “ Nghiên cứu chế tạo vật liệu lọc arsen rẻ tiền từ than trấu biến tính với mangan và sắt ” 2. Chủ nhiệm đề tài: Họ và tên: Phạm Hữu Thiện Ngày sinh: 12-12- 1978 Học vị: Thạc sĩ Hóa học Chuyên ngành: Hóa hữu cơ Chức vụ : Nghiên cứu viên Cơ quan đang công tác: Phòng Vật liệu Xúc tác – Viện Khoa học Vật liệu Ứng dụng Địa chỉ cơ quan: 01 Mạc Đĩnh Chi, Phường Bến Nghé, Quận 1, Tp.HCM Điện thoại cơ quan: 38222226 Fax: 38236073 E-mail: phhuuthien@yahoo.com Danh sách các cá nhân phối hợp thực hiện đề tài: TT Họ và tên Cơ quan công tác A Chủ nhiệm đề tài Ths. Phạm Hữu Thiện Viện Khoa học Vật liệu Ứng dụng B 1 2 3 4 Cán bộ tham gia nghiên cứu CN. Thân Quốc An Hạ Ks. Nguyễn Cát Thịnh CN. Nguyễn Thị Hương Giang PGS.TS Nguyễn Đình Thành Viện Khoa học Vật liệu Ứng dụng Viện Khoa học Vật liệu Ứng dụng Đại học Bình Dương Viện Khoa học Vật liệu Ứng dụng 3. Cơ quan chủ trì đề tài: Trung tâm Phát triển Khoa học và Công nghệ Trẻ Điện thoại: (08) 38.233.363 hoặc (08) 38.230.780 E-mail: khoahoctre@gmail.com Website: www.khoahoctre.com.vn Địa chỉ: 1 Phạm Ngọc Thạch, phường Bến Nghé, quận 1, TP. Hồ Chí Minh 4. Thời gian thực hiện: 12 tháng (2009-2010) 5. Kinh phí được duyệt: 80.000.000 đồng (tám mươi triệu đồng) BÁO CÁO NGHIỆM THU ĐỀ TÀI CHƯƠNG TRÌNH VƯỜN ƯƠM SÁNG TẠO KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TRẺ NGHIÊN CÚU CHẾ TẠO VẬT LIỆU LỌC ARSEN RẺ TIỀN TỪ THAN TRẤU BIẾN TÍNH VỚI MANGAN VÀ SẮT. 2 6. Mục tiêu : - Nghiên cứu chế tạo và khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình điều chế vật liệu lọc arsen từ than trấu biến tính sắt và mangan. - Đánh giá khả năng lọc arsen của các vật liệu trên các mẫu nước có nồng độ arsen biến thiên xác định trước và khảo sát các yếu tố ảnh hưởng khác đến khả năng lọc arsen của vật liệu. - Đưa ra quy trình sản xuất và khả năng ứng dụng của vật liệu trong việc xử lý nước nhiễm arsen góp phần trong công tác bảo vệ môi trường. 7. Nội dung khoa học công nghệ đăng ký thực hiện 7.1. Tổng quan về thực trạng nhiễm arsen trong nước 7.2. Chế tạo than trấu từ vỏ trấu 7.3. Biến tính than trấu với sắt và mangan 7.4. Xác định một số đặc trưng lý hóa của vật liệu 7.5. Đánh giá khả năng xử lý arsen của vật liệu lọc theo chế độ bể. 8. Sản phẩm của đề tài: - Mẫu vật liệu lọc arsen (500g) có hoạt tính cao cho xử lý arsen và bền cơ học - 1 bài báo cáo khoa học trong hội nghị khoa học trong nước - Tập báo cáo nghiệm thu và đĩa CD về nội dung của đề tài BÁO CÁO NGHIỆM THU ĐỀ TÀI CHƯƠNG TRÌNH VƯỜN ƯƠM SÁNG TẠO KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TRẺ NGHIÊN CÚU CHẾ TẠO VẬT LIỆU LỌC ARSEN RẺ TIỀN TỪ THAN TRẤU BIẾN TÍNH VỚI MANGAN VÀ SẮT. 3 DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 4.1: Hàm lượng Arsen trong nước ở các khe thuộc vùng mỏ listvenit ở Đông Nam bản Phúng, khu vực đồng bằng sông Hồng Bảng 4.2: Nồng độ Arsen trong nước ở một số bãi giếng thuộc khu vực HàNội Bảng 4.3 : Thành phần hoá học của vỏ trấu Tỉnh Tiền Giang, Việt nam Bảng 4.4:Tỷ lệ nguyên vật liệu với hàm lượng Fe/than trấu khác nhau ở 120 0 C Bảng4.5: Tỷ lệ nguyên vật liệu với hàm lượng Fe/than trấu khác nhau ở 300 0 C Bảng 4.6: Tỷ lệ nguyên vật liệu với hàm lượng Fe/than trấu khác nhau ở 400 0 C Bảng 4.7: Tỷ lệ nguyên vật liệu với hàm lượng Fe/than trấu khác nhau ở 500 0 C Bảng 4.8: Tỷ lệ nguyên vật liệu với hàm lượng Mn/than trấu khác nhau ở 120 0 C Bảng 4.9: Tỷ lệ nguyên vật liệu với hàm lượng Mn/than trấu khác nhau ở 300 0 C Bảng 4.10: Tỷ lệ nguyên vật liệu với hàm lượng Mn/than trấu khác nhau ở 400 0 C Bảng 4.11: Tỷ lệ nguyên vật liệu với hàm lượng Mn/than trấu khác nhau ở 500 0 C Bảng 4.12: Ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến độ bền của các hợp chất sắt mang trên than trấu Bảng 4.13: Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng Fe/than trấu cho xử lý As 3+ Bảng 4.14: Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng Fe/than trấu cho xử lý As 5+ Bảng 4.15: Khảo sát thời gian của hàm lượng Fe/than trấu cho xử lý As 5+ Bảng 4.16: Khảo sát hàm lượng Mn/than trấu cho xử lý As 3+ Bảng 4.17: Khảo sát hàm lượng Mn/than trấu cho xử lý As 5+ Bảng 4.18: Ảnh hưởng của thời gian 15%Mn-4/than trấu cho xử lý As 5+ Bảng 4.19: Ảnh hưởng của hàm lượng Mn/than trấu cho xử lý As 3+ Bảng 4.20: Ảnh hưởng của hàm lượng Fe/than trấu cho xử lý As 5+ Bảng 4.21: Ảnh hưởng của thời gian hấp phụ của 10%Fe-4/than trấu Bảng 4.22: Ảnh hưởng của hàm lượng Mn/than trấu cho xử lý As 3+ Bảng 4.23: Ảnh hưởng của hàm lượng Mn/than trấu cho xử lý As 5+ Bảng 4.24: Thời gian đạt cân bằng hấp phụ của10%Mn-4/than trấu BÁO CÁO NGHIỆM THU ĐỀ TÀI CHƯƠNG TRÌNH VƯỜN ƯƠM SÁNG TẠO KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TRẺ NGHIÊN CÚU CHẾ TẠO VẬT LIỆU LỌC ARSEN RẺ TIỀN TỪ THAN TRẤU BIẾN TÍNH VỚI MANGAN VÀ SẮT. 4 DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1.1: Một số hình ảnh ngộ độc mãn tính do nhiễm arsen trên người Hình 1.2: Trấu dư thừa tại các nhà máy xay sát ở đồng bằng Sông Cửu Long Hình 4.1 : Than trấu được điều chế từ vỏ trấu Tỉnh Tiền Giang Hình 4.2: Giãn đồ nhiễu xạ tia X của mẫu than trấu từ vỏ trấu Hình 4.3: Than trấu có dạng hình que chế tạo từ than trấu dạng bột Hình 4.4: Giãn đồ nhiễu xạ tia X của mẫu than trấu hình que Hình 4.5 : Quy trình chế tạo vật liệu Fe/than trấu Hình 4.6 : Quy trình chế tạo vật liệu Mn/than trấu Hình 4.7: Hiện tượng các tia X nhiễu xạ trên các mặt tinh thể chất rắn Hình 4.8: Giãn đồ nhiễu xạ tia X của mẫu 10% Fe-1/than trấu ở 120 0 C Hình 4.9: Giãn đồ nhiễu xạ tia X của mẫu 10% Fe-4/than trấu ở 300 0 C Hình 4.10: Giãn đồ nhiễu xạ tia X của mẫu 10% Fe-4/than trấu ở 400 0 C Hình 4.12: Giãn đồ nhiễu xạ tia X của 10% Mn-4/than trấu ở 120 0 C Hình 4.13: Giãn đồ nhiễu xạ tia X của 10% Mn-4/than trấu ở 300 0 Hình 4.14: Giãn đồ nhiễu xạ tia X của 10% Mn-4/than trấu ở 400 0 C Hình 4.15: Giãn đồ nhiễu xạ tia X của 10% Mn-4/than trấu ở 500 0 C Hình 4.16: Phổ IR của mẫu 10%Mn-4/than trấu ở 400 0 C BO CO NGHIM THU TI CHNG TRèNH VN M SNG TO KHOA HC V CễNG NGH TR NGHIấN CU CH TO VT LIU LC ARSEN R TIN T THAN TRU BIN TNH VI MANGAN V ST. 5 PHN II: BO CO TNG KT TI CHNG I. T VN , Lí DO THC HIN TI Sự nhiễm độc mãn tính do các dạng vô cơ của arsen chứa trong nớc là một trong những tai hoạ lớn nhất cho sức khoẻ con ngời hiện nay. Hàng năm nó gây ra từ 200.000 đến 270.000 ca tử vong do ung th ở Bangladesh [1]. Năm 1990, ngời ta mới thực sự nhận biết về ô nhiễm của arsen trong nớc ngầm, đặc biệt là sự tác động của arsen đến các vùng bình nguyên rộng lớn do phù sa (đất bồi) [2]. Sự ngộ độc mãn tính của arsen lâu ngày thông qua đờng ăn uống khác rất nhiều so với ngộ độc cấp tính. Các triệu chứng điển hình tức thời của ngộ độc cấp tính là nôn mửa, đau ở thực quản và phần bụng, đi ngoài ra máu. Trong ngộ độc cấp tính, arsen ngăn cản một số phản ứng enzym và thay thế cho photphat. Sự điều trị bằng tác nhân selat có hiệu quả đối với ngộ độc arsen cấp tính, nhng không thể áp dụng cho ngộ độc mãn tính. Trong thời gian đầu sự tiếp xúc lâu dài với arsen do nớc uống gây ra sự biến đổi sắc tố của da kèm theo sự dầy da và yếu da (tạo ra vảy nến), trong thời gian dài hơn (10-12 năm), nó gây ra ung th da và phổi, bàng quang, tiểu não và ung th gan. Sự gia tăng nguy cơ của ung th liên quan tới arsen trong nớc uống đợc thể hiện ngay khi nồng độ vừa mới vợt qua ngỡng 50 àg/l, đó là nồng độ đợc phép của tổ chức OMS khuyến nghị cho nớc sinh hoạt. Các ảnh hởng khác đối với sức khoẻ nh các rối loạn tim mạch, huyết áp, một số dạng bệnh đái tháo đờng, suy giảm khả năng sinh sản có thể xảy ra do hiệu ứng giao thoa với nhiều nguyên nhân khác [3]. BO CO NGHIM THU TI CHNG TRèNH VN M SNG TO KHOA HC V CễNG NGH TR NGHIấN CU CH TO VT LIU LC ARSEN R TIN T THAN TRU BIN TNH VI MANGAN V ST. 6 Hỡnh 1.1: Mt s hỡnh nh ng c món tớnh do nhim arsen trờn ngi Do đó, việc ngăn ngừa lắng động các arsen, ngay cả với liều lợng nhỏ là mối quan tâm đối với sức khoẻ cộng đồng của các nhà chức trách của tất cả các nớc, đặc biệt đối với những nơi phát hiện thấy hàm lợng arsen vợt quá 50 àg/l trong nớc khai thác để phục vụ mục đích ăn uống nh: Argentina, Bangladesh, Campuchia, Chilê, Gana, Hungary, Mexico, Nepan, Newzeland , Philippin, Đài Loan, Trung Quốc và Việt Nam [2]. Chính vì sự nguy hiểm của arsen đối với sức khoẻ con ngời cho nên vào năm 1993, các nớc phát triển nh Mỹ và Châu Âu đã quy định lại nồng độ cho phép của arsen trong nớc uống từ 50 àg/l xuống còn 10 àg/l. Arsen tồn tại chủ yếu trong nớc cả ở dạng hợp chất vô cơ lẫn hợp chất hữu cơ. Tuy nhiên, chỉ có arsen hoá trị III và arsen hoá trị V trong hợp chất vô cơ mới có nồng độ đáng quan tâm. Cả Arsen(V) và arsen(III) đều thâm nhập vào cơ thể qua đờng tiêu hoá và đờng hô hấp. Trong cơ thể Arsen(V) bị khử về As(III) độc hơn. ở nớc ta những nghiên cứu về tình trạng ô nhiễm arsen trong các mạch nớc ngầm tại vùng châu thổ sông Hồng và vùng đồng bằng sông Cửu long rất đáng báo động, hàm lợng arsen đã vợt tiêu chuẩn cho phép (dao động từ 100 àg/l đến 500 àg/l). Mặt khác, hằng năm nớc ta sản xuất khoảng 40 triệu tấn thóc thu đợc khoảng 30 triệu tấn gạo và tấm, đồng thời thải ra khoảng 8 triệu tấn vỏ trấu (20%). BO CO NGHIM THU TI CHNG TRèNH VN M SNG TO KHOA HC V CễNG NGH TR NGHIấN CU CH TO VT LIU LC ARSEN R TIN T THAN TRU BIN TNH VI MANGAN V ST. 7 Lợng trấu này chỉ đợc sử dụng một phần để làm chất đốt trong các lò sấy nông sản, lò đờng thủ công hoặc đốt thành than để dùng trong các nhà vờn phối trộn với đất làm chất trồng cây. Hiện nay trấu cũng đợc ép thành dạng thanh làm chất đốt xuất đi nớc ngoài. Tuy nhiên, một lợng lớn trấu d thừa không dùng hết, nhất là tại cỏc nh mỏy xay xát lớn tại đồng bằng Sông Cửu Long nhiều khi bị thải bỏ xuống sông hay đồng ruộng gây ô nhiễm môi trờng. Hỡnh 1.2: Tru d tha ti cỏc nh mỏy xay sỏt ng bng Sụng Cu Long Trong giai đoạn hiện nay tiêu chuẩn về hàm lợng các độc tố trong hàng hoá xuất nhập khẩu và trong nớc ăn uống ngày càng khắt khe hơn, do đó việc nghiên cứu các biện pháp làm gia tăng tính hiệu quả sử dụng các quặng có trong nớc và nghiên cứu chế tạo thử nghiệm vật liệu mới trong việc xử lý arsen là điều cần thiết. BO CO NGHIM THU TI CHNG TRèNH VN M SNG TO KHOA HC V CễNG NGH TR NGHIấN CU CH TO VT LIU LC ARSEN R TIN T THAN TRU BIN TNH VI MANGAN V ST. 8 CHNG II. TNG QUAN II.1 TèNH HèNH NGHIấN CU TRONG V NGOI NC Ngoi nc: Nh chúng ta đã biết, hàm lợng arsen trong vỏ trái đất là 1,8 ppm. Sự xuất hiện của các dòng nớc nóng hoặc do phun trào núi lửa đã phát tán vào bầu khí quyển một lợng arsen đáng kể là 0,3 g/m 2 trong một ngày đêm trên diện tích 0,5 hecta [4]. Arsen có xu hớng dịch chuyển tự nhiên và đợc lan truyền bởi nớc hoặc một số dạng đặc biệt khác. Arsen củng có mối liên kết đặc biệt với các khoáng sunfua kim loại. Sự khai thác các mỏ quặng sunfua, chế biến chúng trong công nghiệp luyện kim tạo ra các xỉ quặng giàu arsen, do tác động của thời tiết và khí hậu đã chuyển chúng thành các hợp chất không bền. Ngoài ra, vấn đề khai thác mỏ kim loại nặng hiện nay cũng để lại những vùng ô nhiễm arsen và các kim loại khác, hơn nữa từ lâu con ngời cũng đã sử dụng arsen để bảo quản gổ, bảo vệ thực vật. Theo Wilson [2] đã có đến 400.000 tấn arsen đợc sử dụng trong nông nghiệp ở Mỹ tính đến năm 1990. Việc sử dụng arsen trong lĩnh vực diệt côn trùng, thuỷ tinh, gốm sứ, hộp kim sắt, khí thải của các lò đúc, lò cao đều là nguồn gốc gây độc arsen mãn tính đối với con ngời hiện nay. Chính vì sự tác hại arsen đối với con ngời lâu dài và nguy hiểm, cho nên thế giới đã quy định có tính chất quốc tế việc giảm đến mức thấp nhất số lợng các hợp chất chứa arsen đợc sử dụng. Tuỳ theo từng vùng địa lý của mỗi nớc mà hàm lợng arsen có trong nớc mặt hoặc nớc ngầm có sự khác nhau. Tuỳ tình hình của mỗi nớc mà việc áp dụng các biện pháp xử lý là khác nhau, thích hợp cho điều kiện của mỗi quốc gia sao cho đạt đến mục đích hiệu quả xử lý tốt nhất. Theo khuyến cáo của tổ chức bảo vệ môi trờng Mỹ USEPA thì các biện pháp mang tính khả thi cho việc xử lý arsen trong nớc có thể kể đến nh sau: trao đổi ion, thẩm thấu ngợc, địên di, lọc keo tụ biến tính, hấp phụ trên các vật liệu hấp phụ [5]. BO CO NGHIM THU TI CHNG TRèNH VN M SNG TO KHOA HC V CễNG NGH TR NGHIấN CU CH TO VT LIU LC ARSEN R TIN T THAN TRU BIN TNH VI MANGAN V ST. 9 Đối với việc khai thác các nguồn nớc mặt cho mục đích ăn uống có nhiễm arsen, ngời ta thớng áp dụng biện pháp kết tủa-keo tụ bằng việc phát triển các hệ chất keo tụ mới. Chẳng hạn, ở Hàn quốc, việc đa hợp chất Fe (VI) kết hợp với chất keo tụ phèn nhôm và Fe(III) đã rất có hiệu quả cho việc loại bỏ arsen xuống dới 10 àg/l trong nớc ăn uống[6]. Hiện nay việc thực hiện xử lý ô nhiễm arsen trong các nguồn nớc ngầm thì phơng pháp hấp phụ trên cơ sở các oxít kim loại vô cơ vẫn là phơng pháp phổ biến và thông dụng hơn cả. Ngời ta cố gắng chế tạo ra các oxít kim loại trên cơ sở nhôm, sắt và mangan có khả năng hấp phụ cả As(III) và As(V). Oxít sắt hoặc oxít mangan từ các loại khoáng limonith, khoáng manganith, khoáng goethite là nguồn vật liệu cho xử lý Arsen. Các kết quả nghiên cứu cho thấy dung lợng hấp phụ của các khoáng này khoảng 1mg/g chất hấp phụ [7]. Các nhà khoa học ở Mỹ và Tây Âu cũng đã phát triển hớng nghiên cứu sử dụng vật liệu mạt sắt (Fe(0) có thành phần Fe 95%, C 0,17%, Mn 1,4 %, Si 0,3%, P 0,0045%, N 0,009%, S 0,045% ) để loại bỏ As(III) trong nớc với sự có mặt của oxi hoà tan (DO). Các kết quả cho thấy dung lợng hấp phụ của các vật liệu này khoảng 7 mgAs(III)/g.[8, 9] Ngoài ra hớng nghiên cứu trên cơ sở oxit sắt và mangan tẩm trên vật liệu là carbon hoạt tính hay cacbon xốp, cát, polimer phát triển mạnh. Các kết quả nghiên cứu cho thấy hớng đi này cho kết quả khả quan [13,14,15, 16,17,18,19,20]. Tuy nhiên giá thành chất mang còn cao, một số trờng hợp cấu hình chất mang không phù hợp khi triển khai trong thực tế. Trong nc: ở nớc ta trong vài năm gần đây ngời ta bắt đầu quan tâm đến hàm lợng arsen có trong các nguồn nớc và tác hại của chúng đối với sức khỏe con ngời. Một số phòng thí nghiệm đã đẩy mạnh nghiên cứu vật liệu làm sạch arsen. Các nghiên cứu nhìn chung tập trung vào nghiên cứu trên cơ sở các hợp chất của sắt và mangan nh: sử dụng quặng limonith (đá ong) làm vật liệu hấp phụ arsen[10], sử dụng oxit sắt và mangan mang trên cát [11]. Ngoài ra còn sử dụng vật liệu lọc BO CO NGHIM THU TI CHNG TRèNH VN M SNG TO KHOA HC V CễNG NGH TR NGHIấN CU CH TO VT LIU LC ARSEN R TIN T THAN TRU BIN TNH VI MANGAN V ST. 10 nano từ acetat xenlulo để loại arsen trong nớc. Tuy nhiên cho đến nay vẫn cha có công trình nào công bố có thể triển khai đại trà. Trên thị trờng hiện nay đã xuất hiện một vài bộ lọc arsen theo công nghệ nớc ngoài nh Watts TM , Arsenwat TM , Các bộ lọc này có giá thành cao và khả năng lọc arsen cha đợc kiểm chứng nên vẫn cha đợc triển khai rộng rãi. Do đó nghiên cứu chế tạo vật liệu làm sạch arsen rẻ tiền từ nguồn phế phẩm nông nghiệp biến tính (than trấu) nhằm nâng cao giá trị kinh tế của than trấu cũng nh triển khai công nghệ làm sạch với giá thành rẻ, phù hợp với bà con nông dân là việc làm cần thiết. II.2 í NGHA KHOA HC V CC TC NG CA KT QU NGHIấN CU + í NGHA KHOA HC: Nghiờn cu ch to vt liu lm sch arsen trờn c s ngun nguyờn liu d tỡm t ngun ph phm trong nụng nghip (v tru) nhm gúp phn gii quyt vn ụ nhim arsen trong nc ngm, hn ch s thi b ụ nhim mụi trng nhm nõng cao giỏ tr ca v tru, nõng cao sc khe cho cng ng gúp phn thỳc y kinh t trong giai on hin nay. + CC TC NG CA KT QU NGHIấN CU - i vi vic xõy dng ng li, phỏp lut, chớnh sỏch Tham gia cụng tỏc bo v mụi trng trong lnh vc x lý nc nhm hn ch ụ nhim arsen trong nc, gúp phn vo vic qun lý v kim soỏt ngun thi arsen. - i vi phỏt trin kinh t - xó hi Ch to vt liu lc arsen trờn c s nhng vt liu r, d tỡm cú tớnh kh thi cao nhm gii quyt vn ụ nhim arsen trong nc, hn ch s thi b tru v nõng cao giỏ tr kinh t ca v tru, mt ph phm trong nụng nghip gúp phn thỳc y phỏt trin kinh t trong giai on hin nay. - i vi ni ng dng kt qu nghiờn cu [...]... Mn-4 /than trấu ở 3000C NGHIÊN CÚU CHẾ TẠO VẬT LIỆU LỌC ARSEN RẺ TIỀN TỪ THAN TRẤU BIẾN TÍNH VỚI MANGAN VÀ SẮT 34 BÁO CÁO NGHIỆM THU ĐỀ TÀI CHƯƠNG TRÌNH VƯỜN ƯƠM SÁNG TẠO KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TRẺ Hình 4.14: Giãn đồ nhiễu xạ tia X của 10% Mn-4 /than trấu ở 4000C Hình 4.15: Giãn đồ nhiễu xạ tia X của 10% Mn-4 /than trấu ở 5000C NGHIÊN CÚU CHẾ TẠO VẬT LIỆU LỌC ARSEN RẺ TIỀN TỪ THAN TRẤU BIẾN TÍNH VỚI MANGAN. .. NGHỆ TRẺ CHƯƠNG III NỘI DUNG NGHIÊN CỨU III.1 Tổng quan về thực trạng nhiễm arsen trong nước - Tình hình ô nhiễm arsen ở nước mặt và nước ngầm trong nước III.2 Chế tạo than trấu từ vỏ trấu - Chế tạo than trấu từ vỏ trấu - Khảo sát một số tính chất lý hóa của than trấu - Ép than trấu thành hình có dạng hình trụ III.3 Biến tính than trấu với sắt và mangan - Chế tạo vật liệu than trấu tẩm sắt - Chế tạo vật. .. XRD) NGHIÊN CÚU CHẾ TẠO VẬT LIỆU LỌC ARSEN RẺ TIỀN TỪ THAN TRẤU BIẾN TÍNH VỚI MANGAN VÀ SẮT 27 BÁO CÁO NGHIỆM THU ĐỀ TÀI CHƯƠNG TRÌNH VƯỜN ƯƠM SÁNG TẠO KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TRẺ Tên mẫu Nhiệt độ Màu sắc mẫu sau (0C) khi nung Màu sắc dung dịch sau khi hòa tan mẫu vào nước 1% Fe-1 /than trấu Đen Vàng 5% Fe-1 /than trấu Đen Vàng Đen vàng Vàng 15% Fe-1 /than trấu Đen vàng Vàng 20% Fe-1 /than trấu Đen vàng Vàng... Mn-1 /than trấu 1% Mn-3 /than trấu 120 300 NGHIÊN CÚU CHẾ TẠO VẬT LIỆU LỌC ARSEN RẺ TIỀN TỪ THAN TRẤU BIẾN TÍNH VỚI MANGAN VÀ SẮT 32 BÁO CÁO NGHIỆM THU ĐỀ TÀI CHƯƠNG TRÌNH VƯỜN ƯƠM SÁNG TẠO KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TRẺ 20% Mn-3 /than trấu Đen nâu Đục 1% Mn-4 /than trấu Đen nâu Không màu 5% Mn-4 /than trấu Nâu Không màu Nâu Không màu 15% Mn-4 /than trấu Nâu Không màu 20% Mn-4 /than trấu Nâu Không màu 1% Mn-5 /than trấu. .. nghiệp và các nguyên liệu rẻ tiền, dể tìm, thân thiện với môi trường -Đối với công tác đào tạo cán bộ khoa học: Góp phần nâng cao kỹ năng nghiên cứu trong lĩnh vực chế tạo vật liệu hấp phụ cho bảo vệ môi trường trong lĩnh vực nước ngầm nhiễm arsen NGHIÊN CÚU CHẾ TẠO VẬT LIỆU LỌC ARSEN RẺ TIỀN TỪ THAN TRẤU BIẾN TÍNH VỚI MANGAN VÀ SẮT 11 BÁO CÁO NGHIỆM THU ĐỀ TÀI CHƯƠNG TRÌNH VƯỜN ƯƠM SÁNG TẠO KHOA HỌC VÀ... Fe-5 /than trấu Đỏ Không màu 20% Fe-5 /than trấu Đỏ đậm Không màu 10% Fe-1 /than trấu 10% Fe-3 /than trấu 10% Fe-4 /than trấu 10% Fe-5 /than trấu 120 300 400 500 Bảng 4.12: Ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến độ bền của các hợp chất sắt mang trên than trấu NGHIÊN CÚU CHẾ TẠO VẬT LIỆU LỌC ARSEN RẺ TIỀN TỪ THAN TRẤU BIẾN TÍNH VỚI MANGAN VÀ SẮT 28 BÁO CÁO NGHIỆM THU ĐỀ TÀI CHƯƠNG TRÌNH VƯỜN ƯƠM SÁNG TẠO KHOA HỌC VÀ CÔNG... Mn-3 /than trấu 10 45 3,254 2,905 10% Mn-3 /than trấu 10 45 6,509 5,810 15% Mn-3 /than trấu 10 45 9,763 8.715 20% Mn-3 /than trấu 10 45 13,018 11,620 Tỷ lệ NaOH (g) Bảng 4.9: Tỷ lệ nguyên liệu với hàm lượng Mn /than trấu khác nhau ở 3000C NGHIÊN CÚU CHẾ TẠO VẬT LIỆU LỌC ARSEN RẺ TIỀN TỪ THAN TRẤU BIẾN TÍNH VỚI MANGAN VÀ SẮT 23 BÁO CÁO NGHIỆM THU ĐỀ TÀI CHƯƠNG TRÌNH VƯỜN ƯƠM SÁNG TẠO KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TRẺ... vật liệu ở các nhiệt độ nung khác nhau được thực hiện theo các bảng và quy trình sau: NGHIÊN CÚU CHẾ TẠO VẬT LIỆU LỌC ARSEN RẺ TIỀN TỪ THAN TRẤU BIẾN TÍNH VỚI MANGAN VÀ SẮT 20 BÁO CÁO NGHIỆM THU ĐỀ TÀI CHƯƠNG TRÌNH VƯỜN ƯƠM SÁNG TẠO KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TRẺ Than trấu Nước cất Fe(SO4)3.7H2O NaOH (g) (ml) (g) (g) 1% Fe-1 /than trấu 10 45 0,496 0,143 5% Fe-1 /than trấu 10 45 2,482 0,715 10% Fe-1 /than trấu. .. khi điều chế được xác định cảm quan và xác định cấu trúc bằng giãn đồ nhiễu xạ tia X 2.1.2 Kết quả nghiên cứu Than trấu điều chế từ vỏ trấu có dạng bột, màu đen, xốp Hiệu suất thu được của quá trình là 40% NGHIÊN CÚU CHẾ TẠO VẬT LIỆU LỌC ARSEN RẺ TIỀN TỪ THAN TRẤU BIẾN TÍNH VỚI MANGAN VÀ SẮT 17 BÁO CÁO NGHIỆM THU ĐỀ TÀI CHƯƠNG TRÌNH VƯỜN ƯƠM SÁNG TẠO KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TRẺ Hình 4.1 : Than trấu được... sau: x (g) muối mangan + y (g) than trấu + H2O vừa đủ - Để khô tự nhiên, ở nhiệt độ phòng y (g) NaOH Mẫu có dạng ướt - Sấy mẫu 1000C trong 7giờ Mẫu có dạng bột - Nung ở các nhiệt độ khác nhau trong 5 giờ Mẫu vật liệu Than trấu tẩm mangan Hình 4.6 : Quy trình chế tạo vật liệu Mn /than trấu NGHIÊN CÚU CHẾ TẠO VẬT LIỆU LỌC ARSEN RẺ TIỀN TỪ THAN TRẤU BIẾN TÍNH VỚI MANGAN VÀ SẮT 24 BÁO CÁO NGHIỆM THU ĐỀ TÀI . SÁNG TẠO KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TRẺ NGHIÊN CÚU CHẾ TẠO VẬT LIỆU LỌC ARSEN RẺ TIỀN TỪ THAN TRẤU BIẾN TÍNH VỚI MANGAN VÀ SẮT. 17 2. CHẾ TẠO THAN TRẤU TỪ VỎ TRẤU 2.1 Chế tạo than trấu từ vỏ trấu. SÁNG TẠO KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TRẺ NGHIÊN CÚU CHẾ TẠO VẬT LIỆU LỌC ARSEN RẺ TIỀN TỪ THAN TRẤU BIẾN TÍNH VỚI MANGAN VÀ SẮT. 11 Cung cấp cho công ty tiếp nhận kết quả nghiên cứu một vật liệu lọc. hóa của than trấu. - Ép than trấu thành hình có dạng hình trụ. III.3. Biến tính than trấu với sắt và mangan - Chế tạo vật liệu than trấu tẩm sắt. - Chế tạo vật liệu than trấu tẩm mangan.