NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU THAN HOẠT TÍNH BÃ MÍA GẮN KẾT NANO Fe3O4 VÀ Fe3O4@ZnO VÀ ỨNG DỤNG XỬ LÝ MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG (Pb, As, Cr, Cd) TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC

Trong nghiên cứu này, than hoạt tính (THT) bã mía và than hoạt tính bã mía gắn kết các nano Fe3O4 và Fe3O4@ZnO đã được tổng hợp bằng phương pháp tẩm ướt. Đồng thời, các vật liệu tạo thành được sử dụng nhằm loại bỏ các kim loại nặng (Pb, As, Cr và Cd) ra khỏi dung dịch nước. Đặc điểm bề mặt của vật liệu than hoạt tính bã mía Fe3O4/THT bã mía và Fe3O4@ZnO/THT bã mía được đánh giá bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM), phép đo phổ tán xạ năng lượng tia X (EDX), phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR), XRD và diện tích bề mặt riêng Brunauer – Emmett – Teller (BET). Các thí nghiệm đã được thực hiện để đánh giá ảnh hưởng của tỉ lệ gắn kết nano với than hoạt tính bã mía và pH dung dịch đến khả năng hấp phụ các kim loại nặng của than hoạt tính bã mía Fe3O4/THT bã mía và Fe3O4@ZnO/THT bã mía. Kết quả chỉ ra rằng, than hoạt tính bã mía, Fe3O4/THT bã mía và Fe3O4@ZnO/THT bã mía có khả năng hấp phụ các kim loại nặng tốt. Kết quả cho thấy, hiệu suất hấp phụ các kim loại nặng bởi than hoạt tính bã mía, Fe3O4/THT bã mía và Fe3O4@ZnO/THT bã mía đạt được tương ứng là 38,91%, 42,43%, 47,59% (Cd), 29,77%, 45,84%, 57,93% (As), 41,72%, 70,45%, 77,41% (Pb) và 46,52%, 55,31%, 61,82% (Cr). Đồng thời, dung lượng hấp phụ đạt được của các vật liệu than hoạt tính bã mía, Fe3O4/THT bã mía, Fe3O4@ZnO/THT bã mía đạt tương ứng là 28,64 mg/g, 31,44 mg/g, 35,56 mg/g (Cd), 22,24 mg/g, 34,33 mg/g, 43,20 mg/g (As), 30,70 mg/g, 52,69 mg/g, 57,42 mg/g (Pb) và 34,28 mg/g, 40,27 mg/g, 45,29 mg/g (Cr). Các điều kiện tối ưu cho quá trình hấp phụ đạt được ở tỉ lệ gắn kết nano 20%, pH dung dịch 7-8 đối với hấp phụ Pb, As, Cd và 3 đối với Cr.