Characterizations and methyl orange adsorption capacity of activated rice husk ash

Phan Phuoc Toan * , Nguyen Trung Thanh and Ngo Thuy Diem Trang

* Corresponding author (pptoan@gmail.com)

Article Sidebar

Full Text: PDF

Received: 20 Apr 2021
Accepted: 25 Feb 2016
Published: 06 Jun 2016
Title: Characterizations and methyl orange adsorption capacity of activated rice husk ash
DOI: 10.22144/ctu.jvn.2016.039
Views
367
Downloads
186
Crossref
Scopus
Google Scholar
Europe PMC
How to Cite
Toàn, P. P., Thành, N. T., & Trang, N. T. D. (2016). Characterizations and methyl orange adsorption capacity of activated rice husk ash. CTU Journal of Science, (42), 50-57. https://doi.org/10.22144/ctu.jvn.2016.039
Issue
No. 42 (2016)
Section
Environment

Abstract

The adsorption capacity of rice husk ash could be improved by activation steps. In this study, rice husk ash from the combustion furnace of brick manufacture was activated by a chemical corrosion with hydrofluoric acid (HF). The objectives of this study were to: (1) determine the characterization of activated rice husk ash (A-RHA) and (2) compare the methyl orange (MO) adsorption capacity of A-RHA and activated carbon (AC) adsorbents. Characterizations of A-RHA (including, Fourier Transformation Infrared (FTIR), X-Ray Diffraction, and specific surface area (Brunauer Emmett Teller method - BET)) were analysed. Our results show that the specific surface area of A-RHA is ~ 410 m2/g greater than that of fresh rice husk ash (i.e. ~ 16 m2/g). The equilibrium time for MO absorption is short recorded for the A-RHA material (~ 15 min.). Besides, the MO adsorbent capacity of A-RHA is ~ 1.7-fold greater than that of the AC. It suggests that the A-RHA material is a potential adsorbent for removing organic compounds from wastewater.

Keywords: Activated carbon (AC), activated rice husk ash (A-RHA), adsorption, methyl orange (MO), rice husk ash (RHA)

Tóm tắt

Khả năng hấp phụ của tro trấu có thể được tăng đáng kể sau quá trình hoạt hóa. Trong nghiên cứu này, tro trấu được lấy từ lò đốt của quá trình sản xuất gạch được hoạt hóa bằng phương pháp ăn mòn hóa học với axit flohidric (HF). Mục tiêu của nghiên cứu là (1) xác định các đặc trưng cơ bản của tro trấu sau khi hoạt hóa (A-RHA) và (2) so sánh khả năng hấp phụ metyl da cam (MO) trong môi trường nước của A-RHA so với than hoạt tính (AC). Một số đặc trưng cơ bản của A-RHA đã được phân tích như phổ hồng ngoại FTIR, phổ nhiễu xạ tia X và diện tích bề mặt riêng (BET). Kết quả nghiên cứu cho thấy diện tích bề mặt riêng của A-RHA đã tăng đáng kể (~ 410 m2/g) so với mẫu tro trấu ban đầu (~ 16 m2/g). Thêm vào đó, vật liệu A-RHA có thời gian đạt cân bằng hấp phụ nhanh (~ 15 phút) và dung lượng hấp phụ MO của A-RHA cao hơn so với AC (~ 1,7 lần). Từ đó cho thấy A-RHA là một vật liệu tiềm năng để ứng dụng loại bỏ các hợp chất hữu cơ trong môi trường nước.
Từ khóa: Hấp phụ, metyl da cam (MO), than hoạt tính (AC), tro trấu (RHA), tro trấu hoạt hóa (A-RHA)

Article Details

References

Ahmaruzzaman, M., Gupta, V.K., 2011. Rice husk and its ash as low-cost adsorbents in water and wastewater. Treatment Industrial & Engineering Chemistry Research. 50/24: 13.589-13.613.

Anirban, K.C., Sarkar, A.D., Bandyopadhyay, A., 2009. Rice Husk Ash as a Low Cost Adsorbent for the Removal of Methylene Blue and Congo Red in Aqueous Phases. CLEAN – Soil, Air, Water. 37/7: 581-591.

Comotti, M., Wen-Cui Li, Spliethoff, B., Schüth, F., 2005. Support Effect in High Activity Gold Catalysts for CO Oxidation. Journal of the American Chemical Society. 128/3: 917-924.

Hoàng Xuân Phương, 2009. Biochar vỏ trấu cải tạo đất, ngày truy cập 17/10/2014. Địa chỉ http://nongnghiep.vn/nongnghiepvn/vi-vn/25/34016/ky-thuat-nghe-nong/biochar-vo-trau-cai-tao-dat.html

Ibrahim, D.M., El-Hemaly, S.A., Abdel-Kerim, F.M., 1980. Study of rice-husk ash silica by infrared spectroscopy. Thermochimica Acta. 37/3: 307-314.

Mittal, A., Malviya, A., Kaur, D., Mittal, J., Kurup, L., 2007. Studies on the adsorption kinetics and isotherms for the removal and recovery of Methyl Orange from wastewaters using waste materials. Journal of Hazardous Meterials. 148: 229-240.

Ngô Thị Lan Anh, 2011. Nghiên cứu khả năng hấp phụ metyl da cam, metyl xanh của các VLHP chế tạo từ bã mía. Luận văn thạc sỹ Hóa học. Đại học Sư phạm Thái Nguyên. Thái Nguyên.

Nguyễn Trung Thành, Lâm Thành Trí, Hồ Nguyễn Thy Thy và Lê Ngọc Hăng, 2010. Nghiên cứu ứng dụng tro trấu từ lò đốt gạch thủ công làm chất hấp phụ metyl da cam. Hội thảo quốc tế Giáo dục và Môi trường, 23/07/2010, Đại học An Giang.

Nguyễn Văn Thanh, 2012. Nghiên cứu biến tính xơ dừa Tam Quan để ứng dụng làm vật liệu hấp phụ một số hợp chất hữu cơ trong nước. Luận văn thạc sỹ Hóa hữu cơ. Đại học Đà Nẵng. Đà Nẵng.

Nguyễn Văn Tuấn, Bùi Danh Đại, Phạm Hữu Hanh, Lê Trung Thành, Nguyễn Công Thắng và Ye Guang, 2012. Nghiên cứu sử dụng tro trấu làm phụ gia khoáng cho bê tông chất lượng siêu cao. Tạp chí Kết cấu và Công nghệ xây dựng. 08: 42-48.

Qingge, F., Qingyu, L., Fuzhong, G., Shuichi, S., Masami, S., 2004. Adsorption of lead and mercury by rice husk ash. Journal of Colloid and Interface Science. 278/1: 1-8.

Pankaj, S., Ramnit, K., Chinnappan, B., Wook, C.J., 2010. Removal of methylene blue from aqueous waste using rice husk and rice husk ash. Desalination. 259/1-3: 249-257.

Pinheiro, H.M., Thomas, O., Touraud, E., 2004. Aromatic amines from azo dye reduction: status review with emphasis on direct UV spectrophotometric detection in textile industry wastewater. Dyes Pigments. 61: 121-139.

Rao, A.N., Lathasree, S., Sivasankar, B., Sadasivam, V., Rengaraj, K., 2004. Removal of azo dyes from aqueous solutions using activated carbon as an adsorbent. Journal of Environment Science Engineering. 46/2: 172-178.

Rodriguez, A., Garcia, J., Ovejero, G., Mestanza, M., 2009. Adsorption of anionic and cationic dyes on activated carbon from aqueous solutions: equilibrium and kinetics. Journal of Hazardous Meterials. 172/2-3: 1311-1320.

Slokar, Y.M., Le Marechal, A.M., 1998. Methods of decoloration of textile wastewater. Dyes Pigments. 37: 335-356.

Srivastava, V.C., Mall, I.D., Mishra, I.M., 2008. Removal of cadmium(II) and zinc(II) metal ions from binary aqueous solution by rice husk ash. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification. 312/2-3: 172-184.

Zhang, M.H., Lastra, R., Malhotra, V.M., 1996. Rice-husk ash paste and concrete: Some aspects of hydration and the microstructure of the interfacial zone between the aggregate and paste. Cement and Concrete Research. 26/6: 963-977.