Luận Văn Tổng hợp vật liệu Mangan dioxit kích cỡ nanomet trên chất mang Laterit và ứng dụng vật liệu vào xử l

Đồ án tốt nghiệp năm 2013
Đề tài: Tổng hợp vật liệu Mangan dioxit kích cỡ nanomet trên chất mang Laterit và ứng dụng vật liệu vào xử lý Mangan trong nước ngầm




MỤC LỤC
1.1 Giới thiệu chung về nước ngầm.[8] . 2
1.1.1 Khái niệm và phân loại 2
1.2 Một số quá trình cơ bản xử lí nước ngầm [9] . 3
1.3 Giới thiệu sơ lược về kim loại nặng [10] . 4
1.4 Tác dụng sinh hóa của kim loại nặng đối với con người và môi trường. [1] 5
1.5 Mangan . 6
1.5.1 Giới thiệu chung về Mangan [11] 6
1.5.2 Nguồn gốc phát sinh . 7
1.5.3 Độc tính của Mangan . 7
1.6 Vấn đề ô nhiễm mangan trong nước ngầm 7
1.6.1 Ô nhiễm Mangan trong nước ngầm trên thế giới [11] . 7
1.6.2 Ô nhiễm mangan trong nước ngầm ở Việt Nam [11] . 8
1.7 Các phương pháp xử lí. [4,5] . 9
1.7.1 Phương pháp Oxi hóa/khử . 10
1.7.2 Quá trình kết tủa . 10
1.7.3 Phương pháp hấp phụ . 11
1.7.4 Phương pháp trao đổi ion . 13
1.7.5 Phương pháp sinh học 14
1.7.6 Phương pháp điện hóa 15
1.8 Giới thiệu vật liệu hấp phụ Laterit tự nhiên và khả năng ứng dụng để xử lí Mangan trong
môi trường nước ngầm. 16
1.8.1 Tổng quan về Laterit [6] 16
Bảng 1.2 Thành phần của Laterit 17
1.9 Một số lý thuyết cơ bản về quá trình hấp phụ [7] 18
1.9.1 Động học của quá trình hấp phụ . 18
1.9.2 Tải trọng hấp phụ . 18
1.9.3 Các phương trình cơ bản của quá trình hấp phụ . 19
1.9.3.1 Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir . 19
1.9.3.2 Phương trinh đẳng nhiệt Frendlich . 20
1.10 Mangan dioxit và phương pháp điều chế.[6] . 21
1.10.1 Mangan dioxit khan 21
1.10.1.1 Mangan dioxit hoạt động 22
1.10.1.2 Mangan dioxit ngậm nước . 23
1.10.1.3 Mangan dioxit keo 23
2 CHƯƠNG II: THỰC NGHIỆM . 24
2.1 Ý tưởng và nội dung nghiên cứu [6] 24
2.2 Nội dung nghiên cứu 25
2.3 Hóa chất và dụng cụ . 25
2.3.1 Hóa chất . 25
2.3.2 Dụng cụ 25
2.4 Phương pháp nghiên cứu 26
2.4.1 Phương pháp tổng hợp vật liệu [6] . 26
2.5 Phương pháp xác định Mangan(II) [3] . 27
2.5.1 Cơ sở của phương pháp 27
2.6 Nguyên tắc của phương pháp . 27
2.7 Hóa chất sử dụng 27
2.8 Xây dựng đường chuẩn Mangan 28
2.9 Tính kết quả . 28
3 CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN . 30
3.1 Tổng hợp vật liệu Mangan dioxit kích cỡ nanomet trên chất mang Laterit làm vật liệu
hấp phụ Mangan trong nước ngầm . 30
3.1.1 Chuẩn bị Laterit 30
3.2 Tổng hợp Mangan dioxit kích cỡ Nanomet trên chất mang Laterit . 30
3.3 Khảo sát các điều kiện tối ưu hấp phụ Mn của vật liệu. . 31
3.3.1 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến khả năng hấp phụ của vật liệu. 31
3.3.2 Khảo sát ảnh hưởng của pH đến khă năng hấp phụ của vật liệu 32
3.4 Nghiên cứu xác định tải trọng hấp phụ mangan của vật liệu trong điều kiện tĩnh. 34
3.5 Nghiên cứu khả năng giải hấp của vật liệu 40




MỞ ĐẦU
Có thể khẳng định rằng nước là một nguồn tài nguyên vô cùng quan
trọng và quí giá đối với sự sống của con người cũng như nó đóng góp một
phần vô cùng to lớn trong sự phát triển của nền kinh tế. Tuy nhiên, hiện nay
với sự gia tăng không ngừng của dân số của các quốc gia trên thế giới, cũng
như sự phát triển gia tăng không ngừng của các ngành kinh tế đã làm cho các
nguồn nước bị ô nhiễm, trước tiên phải kể đến đó là nước mặt. Có thể nhận
thấy, với tốc độ sử dụng nguồn nước mặt, cũng như sự tác động của các hoạt
động của con người đã làm cho trữ lượng cũng như chất lượng của nguồn
nước mặt bị suy giảm nghiêm trọng.
Do đó, việc sử dụng nguồn nước ngầm là một phương án để giải quyết
vấn đề trên. Tuy nhiên, hiện nay nguồn nước ngầm cũng đang đứng trước
nguy cơ bị ô nhiễm nghiêm trọng bởi những tác động tiêu cực của con người.
Một trong số đó phải kể đến tình trạng nguồn nước ngầm bị ô nhiễm kim loại
nặng do tác động của các hoạt động công nghiệp gây ảnh hưởng nghiêm
trọng tới sức khỏe của con người mà một trong số đó điển hình là tình trạng
nguồn nước ngầm bị ô nhiễm mangan. Hiện nay, có thể nói đã có rất nhiều
những công trình tìm hiểu và nghiên cứu những phương pháp để loại Mangan
ra khỏi nguồn nước ngầm.
Với mong muốn đóng góp vào công nghệ xử lí mangan, tôi tiến hành
thực hiện đề tài: “Tổng hợp vật liệu Mangan dioxit kích cỡ nanomet trên
chất mang Laterit và ứng dụng vật liệu vào xử lí mangan trong nước
ngầm”. Với phương pháp chế tạo đơn giản, đi từ những hóa chất rẻ tiền, vật
liệu có tải trọng hấp phụ cao và khả năng tái sử dụng tốt, tôi hi vọng vật liệu
có thể đưa vào ứng dụng trong một tương lai không xa.




TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] PGS.TS. Trần Tử An, 2000, “Môi trường và độc chất môi trường”, Trường
đại học Dược Hà Nội.
[2] “Bài báo về công nghệ và xử lí nước thải công nghiệp chứa kim loại nặng”,
Báo sức khỏe và đời sống.
[3] Tiến Sỹ Trịnh Xuân Mai, “Cấp nước tập 2 Xử lý nước thiên nhiên cấp cho
sinh hoạt và công nghiệp”, NXB Khoa học và kỹ thuật 2002.
[4] Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga, 2002,” Giáo trình xử lí nước thải”, Nhà xuất
bản KHKT.
[5] Lê Hoàng Việt,2011, “Phương pháp kết tủa”, Trung tâm kĩ thuật môi trường
và năng lượng mới.
[6] Tạp chí khoa học và công nghệ.
[7] Quá trình hấp phụ - ***********.
[8]http://vea.gov.vn/vn/truyenthong/hoidapmt/Pages/N%C6%B0%E1%
BB%9Bcng%E1%BA%A7ml%C3%A0g%C3%AC.aspx.
[9]http://toana.vn/new/vi/a216/cac-phuong-phap-xu-ly-nuoc-ngam.html.
[10]http://www.bachkhoatrithuc.vn/encyclopedia/4346-02-633795311579218750/Ung-thu---Ghep-te-bao-goc-tao-mau-benh-do-dieukien-moi-truong/Nhiem-doc-kim-loai-nang.htm
[11] dl.vnu.edu.vn/bitstream/11126/ ./01050000439.pdf.