DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Viết tắt Tên đầy đủ
CEC Dung lượng trao đổi cation
MMT Montmorillonit
Bent Bentonit Bình Thuận
Bent-La Bentonit Bình Thuận biến tính lantan B90 Bentonit Bình Thuận 90% montmorillonit B40 Bentonit Bình Thuận 40% montmorillonit
B90-La Bentonit Bình Thuận 90% montmorillonit biến tính lantan B40-La Bentonit Bình Thuận 40% montmorillonit biến tính lantan BAl Bentonit Bình Thuận 90% montmorillonit biến tính nhôm BFe Bentonit Bình Thuận 90% montmorillonit biến tính sắt
BAlLa Bentonit Bình Thuận 90% montmorillonit biến tính nhôm/lantan BAlFe Bentonit Bình Thuận 90% montmorillonit biến tính nhôm/sắt XRD Nhiễu xạ tia X
Có thể bạn quan tâm!
-
Nghiên cứu điều chế, tính chất của vật liệu bentonit biến tính và ứng dụng hấp phụ phốtpho trong nước - 1 -
Sơ Đồ Mô Tả Sự Trương Nở Hoàn Toàn Của Bentonit. -
Sự Hình Thành Bentonit Biến Tính Và Các Yếu Tố Ảnh Hưởng -
Cấu Trúc Bentonit Biến Tính Bằng Tác Nhân Polyoxocation Al13.
Xem toàn bộ 213 trang tài liệu này.
SEM Kính hiển vi điện tử quét
EDX Tán xạ năng lượng tia X
BET Phương pháp hấp phụ BET
ICP-OES Phổ phát xạ nguyên tử cảm ứng plasma FTIR Phương pháp phổ hồng ngoại
PHT Phốtpho hoà tan
TP Tổng phốtpho
TN Tổng nitơ
XL Xử lý
ĐC Đối chứng
SBET Diện tích bề mặt riêng tính theo phương trình BET Vp Tổng thể tích lỗ xốp
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Dung lượng trao đổi cation (CEC) của một số loại khoáng sét 5
Bảng 1.2. Yếu tố giới hạn đối với sự phú dưỡng, WHO 21
Bảng 1.3. Thành phần hoá học các loại sản phẩm bentonit Nha Mé 24
Bảng 3.1. Dung lượng trao đổi cation (CEC) của B90 và B40 42
Bảng 3.2. Kết quả phân tích thành phần khoáng vật của Bent, B90 và B40 43
Bảng 3.3. Kết quả phân tích thành phần hoá học của Bent, B90 và B40 43
Bảng 3.4. Phần trăm lantan clorua trao đổi (%) trên B90 và B40 sau 24 giờ 47
Bảng 3.5. Giá trị d001 và khoảng cách lớp xen giữa của B90-Lax và B40-Lax
điều chế với tỉ lệ LaCl3/bentonit khác nhau 49
Bảng 3.6. Giá trị d001 và khoảng cách lớp xen giữa của B90-LapHx và B40- LapHx điều chế ở khoảng pH khác nhau 50
Bảng 3.7. Giá trị d001 và khoảng cách lớp xen giữa của B90-LaTx và B40-
LaTx điều chế ở khoảng nhiệt độ khác nhau 52
Bảng 3.8. Giá trị d001 và khoảng cách lớp xen giữa của B90-Lax% và B40- Lax% được điều chế ở phần trăm huyền phù sét bentonit khác nhau 53
Bảng 3.9. Thành phần hoá học và diện tích bề mặt của B90-La và B40-La 54
Bảng 3.10. Tần số và tín hiệu phổ FTIR của mẫu B90-La và B40-La 56
Bảng 3.11. Giá trị d001 và khoảng cách lớp xen giữa của BAl-Cx và BFe-Cx
điều chế với tỉ lệ M3+/bentonit khác nhau 58
Bảng 3.12. Giá trị d001 và khoảng cách lớp xen giữa của BAl-xd và BFe-xd
điều chế với thời gian già hoá dung dịch polyoxocation khác nhau 61
Bảng 3.13. Giá trị d001 và khoảng cách lớp xen giữa của BAl-Tx và BFe-Tx
điều chế với nhiệt độ của quá trình biến tính khác nhau 62
Bảng 3.14. Giá trị d001 và khoảng cách lớp xen giữa của BAl-OH-x và BFe-
OH-x điều chế với tỉ lệ mol OH-/M3+ khác nhau 64
Bảng 3.15. Thành phần hoá học và diện tích bề mặt của BAl và BFe 65
Bảng 3.16. Tần số và tín hiệu phổ FTIR của mẫu BAl và BFe 67
Bảng 3.17. Giá trị d001 và khoảng cách lớp xen giữa của mẫu BAlLa-x và BAlFe-x điều chế với tỉ lệ Al3+/M3+ khác nhau 69
Bảng 3.18. Giá trị d001 và khoảng cách lớp xen giữa của BAlLa-Cx và BAlFe-Cx điều chế với tỉ lệ (Al3++M3+)/bentonit khác nhau 71
Bảng 3.19. Giá trị d001 và khoảng cách lớp xen giữa của BAlLa-xd và BAlFe-xd
điều chế với thời gian già hoá dung dịch polyoxocation Al/M khác nhau 73
Bảng 3.20. Giá trị d001 và khoảng cách lớp xen giữa của BAlLa-Tx và BAlFe-
Tx điều chế ở nhiệt độ khác nhau 75
Bảng 3.21. Giá trị d001 và khoảng cách lớp xen giữa của BAlLa-OH-x và BAlFe-OH-x được điều chế ở tỉ lệ mol OH-/(Al3++M3+) khác nhau 76
Bảng 3.22. Thành phần hoá học và diện tích bề mặt của BAlLa và BAlFe 77
Bảng 3.23. Tần số và tín hiệu phổ FTIR của mẫu BAlLa và BAlFe 79
Bảng 3.24. Hiệu suất hấp phụ Hx(%) của anion phốtphat trên bentonit biến
tính sau 120 phút khuấy 81
Bảng 3.25. Các tham số động học hấp phụ phốtpho của bentonit biến tính 85
Bảng 3.26. Các tham số phương trình Langmuir và Freundlich của quá trình
hấp phụ phốtpho trên bentonit biến tính ở 25oC, 30oC và 35oC 89
Bảng 3.27. So sánh dung lượng hấp phụ phốtphat của một số chất hấp phụ 90
Bảng 3.28. Giá trị KC và KL ở các nhiệt độ 298K, 303K và 308K 91
Bảng 3.29. Các tham số nhiệt động học của quá trình hấp phụ phốtphat lên bentonit biến tính 92
Bảng 3.30. Phần trăm phốtpho bị hấp phụ của bentonit biến tính với nồng độ
PO43- (6,5mg/l) và nồng độ ion cản (NO3-, Cl-, SO42-, HCO3-) là 0,5 mmol/l 93
Bảng 3.31. Thành phần hoá học của vật liệu sau khi hấp phụ phốtpho 97
Bảng 3.32. Các tham số động học hấp phụ phốtpho trên B90-La trong nước tổng hợp trong điều kiện khuấy liên tục với lượng chất hấp phụ là 1;
2,3; 3,4 và 4,5 g/L 101
Bảng 3.33. Các tham số động học hấp phụ phốtpho của B90-La trong nước
hồ Hoà Mục với điều kiện khuấy liên tục ở liều lượng dùng khác nhau 104
Bảng 3.34. Nồng độ PHT và một số chỉ tiêu lý hoá của nước hồ Hoà Mục trước khi
xử lý bằng B90-La 104
Bảng 3.35. Các tham số động học hấp phụ phốtpho của B90-La trong nước
hồ Hoà Mục theo mô hình cột với liều lượng dùng khác nhau 106
Bảng 3.36. Kết quả phân tích một số chỉ tiêu lý hoá của nước hồ Hoà Mục 108
Bảng 3.37. Hàm lượng kim loại có trong nước hồ Hoà Mục trước khi phun B90-La 109
Bảng 3.38. Hàm lượng một số kim loại có trong mẫu bùn đáy hồ Hoà Mục 109
Bảng 3.39. Nồng độ kim loại của nước hồ Hoà Mục sau khi phun B90-La 118
Bảng 3.40. Hàm lượng kim loại của mẫu bùn đáy hồ Hoà Mục sau khi xử lý hồ 119
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Đơn vị cấu trúc cơ bản của tinh thể montmorillonit 4
Hình 1.2. Cấu trúc khoáng chất montmorillonit 4
Hình 1.3. Sơ đồ mô tả quá trình trương nở của bentonit 7
Hình 1.4. Sơ đồ mô tả sự trương nở hoàn toàn của bentonit 8
Hình 1.5. Mô hình thực nghiệm điều chế bentonit biến tính 11
Hình 1.6. Cấu trúc polyoxocation Al13 13
Hình 1.7. Sơ đồ mô tả cấu trúc lớp và cấu trúc bóc lớp của bentonit biến tính 14
Hình 1.8. Cấu trúc bentonit biến tính bằng tác nhân polyoxocation Al13 19
Hình 1.9. Một số thuỷ vực bị phú dưỡng 20
Hình 2.1. Quy trình điều chế vật liệu bentonit biến tính lantan 30
Hình 2.2. Quy trình điều chế vật liệu bentonit biến tính bằng polyoxocation kim koại 31
Hình 2.3. Mô hình thử nghiệm cột xử lý nước hồ 36
Hình 2.4. Hồ Hoà Mục 36
Hình 3.1. Ảnh SEM của mẫu a) B90 và b) B40 44
Hình 3.2. Giản đồ XRD của mẫu a) B90 và b) B40 44
Hình 3.3. Phổ hồng ngoại của mẫu a) B90 và b) B40 45
Hình 3.4. Phần trăm lantan clorua trao đổi (%) trên mẫu a) B90-Lax và b)
B40-Lax theo thời gian ở tỉ lệ LaCl3/bentonit khác nhau 47
Hình 3.5. Giản đồ phổ XRD của mẫu a) B90-Lax và b) B40-Lax điều chế với
tỉ lệ LaCl3/bentonit khác nhau 48
Hình 3.6. Giản đồ XRD của mẫu a) B90-LapHx và b) B40-LapHx điều chế ở
khoảng pH khác nhau 50
Hình 3.7. Giản đồ XRD của mẫu a) B90-LaTx và b) B40-LaTx điều chế ở
khoảng nhiệt độ khác nhau 51
Hình 3.8. Giản đồ XRD của mẫu a) B90-Lax% và b) B40-Lax% điều chế ở
phần trăm huyền phù bentonit khác nhau 52
Hình 3.9. Ảnh SEM của mẫu a) B90-La và b) B40-La 55
Hình 3.10. Phổ FTIR của mẫu a) B90-La và b) B40-La 56
Hình 3.11. Giản đồ XRD của mẫu a) BAl-Cx và b) BFe-Cx điều chế với tỉ lệ MCl3/bentonit khác nhau 57
Hình 3.12. Giản đồ XRD của mẫu a) BAl-xd và b) BFe-xd điều chế với thời
gian già hoá dung dịch polyoxocation khác nhau 60
Hình 3.13. Giản đồ XRD của mẫu a) BAl-Tx và b) BFe-Tx điều chế ở nhiệt
độ của quá trình biến tính khác nhau 62
Hình 3.14. Giản đồ XRD của mẫu a) BAl-OH-x và b) BFe-OH-x điều chế với
tỉ lệ mol OH-/M3+ khác nhau 63
Hình 3.15. Ảnh SEM của mẫu a) BAl và b) BFe 66
Hình 3.16. Phổ FTIR của mẫu a) BAl và b) BFe 66
Hình 3.17. Giản đồ XRD của mẫu a) BAlLa-x và b) BAlFe-x điều chế với tỉ
lệ AlCl3/MCl3 khác nhau 68
Hình 3.18. Giản đồ XRD các mẫu a) BAlLa-Cx và b) BAlFe-Cx điều chế với
tỉ lệ (Al3++M3+)/bentonit khác nhau 71
Hình 3.19. Giản đồ phổ XRD của mẫu a) BAlLa-xd và b) BAlFe-xd điều chế
với thời gian già hoá dung dịch polyoxocation Al/M khác nhau 72
Hình 3.20. Giản đồ XRD của mẫu a) BAlLa-Tx và b) BAlFe-Tx điều chế ở
nhiệt độ khác nhau 74
Hình 3.21. Giản đồ XRD của a) BAlLa-OH-x và b) BAlFe-OH-x điều chế ở tỉ
lệ mol OH-/(Al3++M3+) khác nhau 75
Hình 3.22. Ảnh SEM của các vật liệu a) BAlLa và b)BAlFe 78
Hình 3.23. Phổ FTIR của mẫu a) B90, b) BAlLa và c) BAlFe 79
Hình 3.24. Sự phụ thuộc của dung lượng hấp phụ phốtpho của bentonit biến
tính theo thời gian 81
Hình 3.25. Sự phụ thuộc của dung lượng hấp phụ phốtpho của bentonit biến
tính vào pH dung dịch 82
Hình 3.26. Thành phần ion phốtphat trong dung dịch ở pH khác nhau 83
Hình 3.27. Động học hấp phụ phốtphat của bentonit biến tính: (a) Dạng tuyến tính của phương trình động học biểu kiến bậc 2; b) Dạng tuyến
tính của phương trình Elovich 85
Hình 3.28. Dạng tuyến tính theo phương trình đẳng nhiệt Langmuir của quá
trình hấp phụ phốtphat 87
Hình 3.29. Dạng tuyến tính theo phương trình đẳng nhiệt Freundlich của
quá trình hấp phụ phốtphat 88
Hình 3.30. Đồ thị biểu diễn lnKC qua 1/T của bentonit biến tính. 91
Hình 3.31. Phần trăm phốtpho bị hấp phụ giải phóng phụ thuộc vào pH. 94
Hình 3.32. Sự biến đổi pH dung dịch theo thời gian hấp phụ phốtpho trên vật
liệu bentonit biến tính. 95
Hình 3.33. Ảnh SEM của vật liệu sau khi hấp phụ phốtpho: (a) B40-La-P, b)
B90-La-P, c) BAl-P, d) BFe-P, e) BAlLa-P và f) BAlFe-P. 98
Hình 3.34. Dung lượng hấp phụ phốtpho của bentonit biến tính lantan theo
thời gian trong điều kiện khuấy liên tục với dung dịch nước tổng hợp. 100
Hình 3.35. Phương trình động học biểu kiến bậc 2 áp dụng cho quá trình hấp
phụ phốtpho trên bentonit biến tính lantan với dung dịch nước tổng hợp. 100
Hình 3.36. Sự phụ thuộc của lnk vào lnW. 101
Hình 3.37. Sự biến đổi nồng độ PHT trong thí nghiệm đối chứng và thí nghiệm xử lý với tỉ lệ B90-La:P khác nhau theo thời gian. 102
Hình 3.38. Dung lượng hấp phụ phốtpho của B90-La theo thời gian trong điều
kiện khuấy liên tục với nước hồ Hoà Mục ở liều lượng dùng khác nhau. 103
Hình 3.39. Phương trình động học biểu kiến bậc 2 áp dụng cho quá trình hấp phụ phốtpho trong nước hồ Hoà Mục trên B90-La với liều lượng dùng khác nhau. 103
Hình 3.40. Sự biến đổi nồng độ PHT trong cột đối chứng và cột xử lý với tỉ lệ
B90-La:P là 230:1, 340:1 và 450:1. 105
Hình 3.41. Dung lượng hấp phụ phốtpho biểu kiến theo theo thời gian của
nước hồ Hoà Mục với tỉ lệ B90-La:P là 230:1, 340:1 và 450:1. 105
Hình 3.42. Phương trình động học biểu kiến bậc 2 áp dụng cho quá trình hấp phụ phốtpho của B90-La với nước hồ Hoà Mục ở liều lượng dùng khác nhau. 106
Hình 3.43. Nồng độ PHT của khu vực xử lý và đốt chứng 2 ngày trước khi xử
lý và 12 ngày sau khi xử lý 109
Hình 3.44. Nồng độ PHT của khu vực xử lý và cột đối chứng trong thời gian
thử nghiệm 110
Hình 3.45. Biến đổi giá trị TP (mg/l) của khu vực xử lý và khu vực đối chứng trong thời gian thử nghiệm 111
4
Hình 3.46. Biến đổi giá trị N-NH + (mg/l) của khu vực xử lý và khu vực đối chứng trong thời gian thử nghiệm. 112
3
Hình 3.47. Biến đổi giá trị N–NO - (mg/l) của khu vực xử lý và khu vực đối chứng trong thời gian thử nghiệm. 112
Hình 3.48. Nồng độ N-NO2- (mg/l) của khu vực xử lý và khu vực đối chứng trong thời gian thử nghiệm 113
Hình 3.49. Biến đổi giá trị TN (mg/l) của khu vực xử lý và khu vực đối chứng trong thời gian thử nghiệm 113
Hình 3.50. Tỷ số TN/TP theo thời gian xử lý. 114
Hình 3.51. Nồng độ Chl a ( µg/l ) của khu vực xử lý và khu vực đối chứng trong thời gian thử nghiệm 114
Hình 3.52. Giá trị pH của các khu vực xử lý và đối chứng 2 ngày trước khi
xử lý và 12 ngày sau khi xử lý 115
Hình 3.53. Giá trị pH của khu vực xử lý và khu vực đối chứng trong thời
gian thử nghiệm 116
Hình 3.54. Nhiệt độ của nước hồ Hoà Mục trong khu vực xử lý và khu vực đối chứng trong thời gian thử nghiệm 116
Hình 3.55. Nồng độ oxi hoà tan (DO) của khu vực xử lý và khu vực đối chứng trong thời gian thử nghiệm 117
Hình 3.56. Biến động BOD (mg/l) của khu vực xử lý và khu vực đối chứng trong thời gian thử nghiệm 117
Hình 3.57. Biến động COD (mg/l) của khu vực xử lý và khu vực đối chứng trong thời gian thử nghiệm 118
Hình 3.58. Biến đổi thành phần loài tảo của nước hồ Hoà Mục trước và sau
khi xử lý bằng B90-La: a) khu vực xử lý, b) khu vực đối chứng. 102
Hình 3.59. Biến đổi mật độ tảo của nước hồ Hoà Mục trước và sau khi xử lý
bằng B90-La: a) khu vực xử lý, b) khu vực đối chứng. 121
Hình 3.60. So sánh mật độ tảo ở khu vực đối chứng và khu vực xử lý hồ Hoà
Mục bằng B90-La. 122