Nghiên cứu loại bỏ Cr(VI) trong môi trường nước bằng vật liệu tổng hợp từ xiên que tre

Abstract

This study described the removal of Cr(VI) in aqueous solution on biochar derived from used bamboo skewers through pyrolysis at 500^oC. The cross-sectional morphology showed complex pore structures having different pore sizes, making it ideal for Cr(VI) adsorption. Accordingly, the removal efficiency of Cr(VI) reached over 99% at the optimum condition: the absorbent dosage of 0,6 g, pH solution of 2, contact time of 105 minutes, and 50 mL of solution with Cr(VI) concentration of 40 mg/L. Research on the adsorption isotherm model suggested that the adsorption process of Cr(VI) on bamboo biochar was well fitted to Langmuir monolayer adsorption model with the maximum adsorption capacity of 6,26 mg/g, and the kinetics of Cr(VI) adsorption were described with the pseudo-second order model which indicates the dominance of chemisorption mechanism. Generally, all the results have confirmed that the adsorbent derived from used bamboo skewers has great potential to remove Cr(VI) in aqueous solution.

Tóm tắt

Nghiên cứu này nhằm mục đích loại bỏ Cr(VI) trong nước bằng than sinh học (TSH) từ xiên que tre đã qua sử dụng. Kết quả nghiên cứu cho thấy bề mặt của TSH thu được khi nhiệt phân xiên que tre ở 500^oC có cấu trúc lỗ xốp phức tạp với nhiều vi lỗ kích thước khác nhau, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình hấp phụ Cr(VI). TSH thu được có thể loại bỏ Cr(VI) ở nồng độ 40 mg/L với hiệu suất hấp phụ >99% ở điều kiện pH 2, 0,6 g TSH, 50 mL dung dịch trong thời gian 105 phút. Nghiên cứu xây dựng mô hình đẳng nhiệt cho thấy quá trình hấp phụ Cr(VI) bằng than tre phù hợp với mô hình hấp phụ đơn lớp Langmuir với dung lượng hấp phụ cực đại là 6,26 mg/g; và mô hình động học biểu kiến bậc 2 phù hợp để giải thích động học quá trình hấp phụ Cr(VI) lên TSH. Nghiên cứu đã bước đầu khẳng định vật liệu hấp phụ chế tạo từ xiên que đã qua sử dụng có tiềm năng rất lớn trong loại bỏ Cr(VI) trong môi trường nước.