Luận Văn Nghiên cứu khả năng hấp phụ Cu2+, Zn2+ của sợi xơ dừa biến tính bằng axit acrylic

Khóa luận tốt nghiệp năm 2012
Đề tài: Nghiên cứu khả năng hấp phụ Cu2+, Zn2+ của sợi xơ dừa biến tính bằng axit acrylic


MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Hiện nay, môi trường và ô nhiễm môi trường đang là vấn đề thời sự
nóng bỏng được cả thế giới quan tâm. Nước là nguồn tài nguyên vô cùng
quan trọng và cần thiết cho sự sống nhưng đang bị ô nhiễm nghiêm trọng. Do
đó việc xử lý môi trường nước đang trở thành vấn đề được quan tâm không
chỉ ở Việt Nam mà trên toàn thế giới.
Đã có nhiều phương pháp được áp dụng nhằm tách các ion kim loại
nặng ra khỏi môi trường nước như: phương pháp sinh học, phương pháp vật
lý (phương pháp hấp phụ, phương pháp trao đổi ion, ), phương pháp hóa
học, Trong đó phương pháp hấp phụ sử dụng các vật liệu hấp phụ chế tạo từ
các nguồn tự nhiên như vỏ trấu, bã mía, rau câu, than bùn, để tách loại các
kim loại nặng ra khỏi nguồn nước đã được nghiên cứu ở trong nước và trên
thế giới. Và những loại vật liệu hấp phụ này là những nguồn nguyên liệu rẻ
tiền, dễ kiếm, có khả năng ứng dụng rất lớn trong việc xử lý nguồn nước bị ô
nhiễm kim loại nặng trong tương lai.
Sợi xơ dừa là nguồn nguyên liệu phổ biến ở Việt Nam. Nhằm tận dụng
nguồn nguyên liệu này chúng tôi đã tiến hành đồng trùng hợp ghép các
monome lên xenlulozơ, qua đó tạo ra các vật liệu có khả năng trao đổi ion phù
hợp, hấp phụ và giải hấp phụ nhanh từ sự trao đổi của các hạt. Vì vậy, chúng
tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu khả năng hấp phụ ion Cu
2+
, Zn
2+
của sợi xơ
dừa biến tính bằng axit acrylic ”.
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
- Đánh giá khả năng hấp phụ của sợi xơ dừa biến tính bằng axit acrylic.
- Xác định các điều kiện thích hợp của quá trình hấp phụ các ion ki m
loại: Cu
2+
và Zn
2+
lên sợi xơ dừa biến tính.
- Khảo sát khả năng tái hấp phụ của vật liệu.
3. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Sợi xơ dừa, axit acrylic.
4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
4.1. Nghiên cứu lý thuyết
Thu thập, tổng hợp, phân tích các tài liệu, tư liệu, các c ông trình
nghiên cứu về thành phần, cấu tạo và tính chất của sợi xơ dừa; về phương
pháp đồng trùng hợp ghép và các phương pháp hấp phụ của các ion kim loại.
4.2. Nghiên cứu thực nghiệm
- Nghiên cứu các đặc tính hóa lý của sợi xơ dừa: xác định độ ẩm, quá
trình xử lý và đồng trùng hợp ghép sợi xơ dừa bằng chất khơi mào
amonipesunphat ở điều kiện tối ưu.
- Nghiên cứu khả năng hấp phụ ion Cu
2+
và Zn
2+
của copolyme ghép
bằng phương pháp hấp phụ bể.
- Khảo sát khả năng tái hấp phụ của vật liệu: Dùng axit giải hấp phụ rồi
tiến hành hấp phụ ở điều kiện tối ưu tìm được.
5. Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
Các kết quả thu được là tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu tiếp
theo về sợi xơ dừa cùng các vấn đề liên quan như: góp phần vào lĩnh vực
nghiên cứu các hợp chất cao phân tử về mặt lý thuyết và tạo ra một vật liệu có
khả năng hấp phụ các ion kim loại, ứng dụng trong tách làm giàu và xử lý ô
nhiễm môi trường.
6. CẤU TRÚC LUẬN VĂN GỒM CÁC PHẦN
Ngoài phần mở đầu, tài liệu tham khảo, phụ lục và một số hình ảnh
trong báo cáo luận văn gồm 3 chương như sau:
Chương 1: Tổng quan 16 trang (từ trang 0318).
Chương 2: Thực nghiệm 07 trang (từ trang 1925).
Chương 3: Kết quả và thảo luận 17 trang (từ trang 2642).


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. SƠ LƯỢC VỀ NGUYÊN LIỆU SỢI XƠ DỪA
1.1.1. Sợi xơ dừa
Xơ dừa là một chất xơ tự nhiên được tách ra từ vỏ quả dừa và được sử
dụng trong các sản phẩm như thảm sàn, bàn chải, nệm, dây thừng, Về mặt
kỹ thuật xơ dừa là vật liệu sợi được tìm thấy ngoài lớp vỏ cứng của trái dừa.
Hình 1.1. Trái dừa Hình 1.2. Sợi xơ dừa
1.1.2. Cấu trúc của sợi xơ dừa [14, 15]
Các sợi xơ dừa có các tế bào sợi cá nhân được thu hẹp và rỗng, với
những bức tường dày được làm từ xenlulozơ. Chúng có màu nhạt khi chưa
trưởng thành nhưng sau đó trở thành cứng và có màu vàng của một lớp lignin
được lắng đọng trên các xenlulozơ. Mỗi tế bào dài khoảng 1 mm (0.04 in) và
đường kính thường từ 10 đến 20 micromet (0.0004 đến 0,0008 in). Sợi xơ dừa
có chiều dài thường là từ 10 đến 30 cm (4 đến 12 in). Có hai loại xơ dừa. Xơ
dừa nâu được thu hoạch từ dừa chín hoàn toàn. Chúng dày, chắc và có khả
năng chống mài mòn cao. Chúng thường được sử dụng trong chiếu, bàn
chải Sợi xơ dừa nâu trưởng thành có chứa lignin và xenlulozơ ít hơn so với
những sợi khác như lanh, bông và vì vậy mà nó mạnh mẽ nhưng ít linh hoạt
hơn. Sợi xơ dừa trắng được thu hoạch từ các quả dừa trước khi chín. Những


TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Trương Thị Mỹ Hạnh, Nghiên cứu các dạng biến hình tinh bột hoa
màu và ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm, Luận án Tiến sĩ, Đại học Đà
Nẵng, 2003.
[2] Phạm Thị Minh Hậu, Nghiên cứu phản ứng đồng trùng hợp ghép
axit acrylic lên -Chitin và thăm dò khả năng hấp phụ Cu
2+
của copolyme
ghép, Khóa luận tốt nghiệp, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng,
2005.
[3] Lê Thị Kim Ly, Nghiên cứu phản ứng đồng trùng hợp ghép axit
acrylic lên sợi xơ dừa và ứng dụng làm vật liệu hấp phụ, Luận văn Thạc sĩ,
Đại học Đà Nẵng, 2011.
[4] Trần Mạnh Lục, Nghiên cứu phản ứng đồng trùng hợp ghép của
axit acrylic và dẫn xuất lên sợi xenlulozơ, Đề tài Khoa học và Công nghệ cấp
Bộ, Mã số B2004 -16-29. Đại học Đà Nẵng, 2005.
[5] Trần Mạnh Lục, Giáo trình hóa keo, Đà Nẵng, 2008.
[6] Hoàng Nhâm. Hóa vô cơ, Tập II, Tập III, Nhà xuất bản Giáo dục,
2003.
[7] Trần Văn Nhân, Nguyễn Thạc Sửu, Nguyễn Văn Tuế, Giáo trình
hóa lý, tập 2, Nxb Giáo dục, 2004.
[8] Phan Hoàng Oanh, Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình
xử lý hóa học sợi tre, Khóa luận tốt nghiệp, Trường Đại học Sư phạm, Đại
học Đà Nẵng, 2006.
[9] Đỗ Đình Rãng (chủ biên) Đặng Đình Bạch, Lê Thị Anh Đào,
Nguyễn Mạnh Hà, Nguyễn Thị Thanh Phong, Hóa học hữu cơ 3, NXB Giáo
dục, 2003.
[10] Nguyễn Thị Sương, Nghiên cứu khả năng tách Zn
2+
của than bùn
hoạt hóa bằng axit H
2SO
4
, Khóa luận tốt nghiệp, Trường Đại học Sư phạm,
Đại học Đà Nẵng, 2011.
[11] Trần Thị Thanh, Nghiên cứu khả năng hấp phụ ion Cu
2+
trong
nước của axit humic, Khóa luận tốt nghiệp, Trường Đại học Sư phạm, Đại
học Đà Nẵng, 2008.
[12] Hồ Sĩ Tráng, Cơ sở hóa học gỗ và xenlulozơ – tập I, NXB Khoa
học và Kỹ thuật, Hà Nội, 2003.
[13] Đinh Thị Tuyết, Nghiên cứu khả năng hấp phụ ion Zn
2+
trong
nước của axit humic, Khóa luận tốt nghiệp, Trường Đại học Sư phạm, Đại
học Đà Nẵng, 2009.
[14] A. G. Kulkarni. K. G. Satyanarayana, K. Sukanaran and P. K.
Rohatgi, J. Mater. Sci., 16, p. 905, 1960.
[15] K.G. Satyanarayana, C.K.S.Pillai, K.Sukanaran and P.K.Rohatgi,
J. Mater. Sci., 17, p. 2453, 1982.
[16] XI. Venexki, Những câu chuyện về kim loại, Nhà xuất bản Khoa
học và Kỹ thuật, 1970.