NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU HẤP PHỤ TỪ BÃ MÍA TỔ HỢP VỚI NANO TỪ MgFe2O4 ĐỂ LOẠI BỎ PHỐT PHÁT TRONG NƯỚC THẢI
DOI:
https://doi.org/10.62985/j.huit_ojs.vol26.no5.704Từ khóa:
Bã mía, than sinh học, nano MgFe2O4, phốt phát, nước thải.Tóm tắt
Nghiên cứu tổ hợp vật liệu than sinh học từ bã mía (BC) với nano từ MgFe2O4 làm vật liệu hấp phụ và khảo sát các điều kiện hấp phụ tối ưu nhằm xử lý ô nhiễm phốt phát có trong nước thải. Phương pháp sol-gel được sử dụng để sản xuất vật liệu nano từ MgFe2O4, sau đó tổ hợp vật liệu than sinh học bằng thiết bị siêu âm. Nhiệt độ nung khảo sát vật liệu chưa biến tính và tỷ lệ tổ hợp giữa biochar và nano từ được khảo sát. Vật liệu tạo ra cùng với vật liệu sau hấp phụ được đo chụp SEM, EDS-mapping, XRD, và pHpzc. Kết quả cho thấy than sinh học biến tính MgFe2O4@BC cho hiệu quả và dung lượng hấp phụ vượt trội hơn than sinh học nguyên sơ BC từ 10-20%. Nghiên cứu đã khảo sát được các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả và dung lượng hấp phụ PO43- của vật liệu chế tạo được bao gồm ảnh hưởng của tỉ lệ MgFe2O4@BC, ảnh hưởng của pH dung dịch, ảnh hưởng của liều lượng vật liệu hấp phụ, ảnh hưởng của nồng độ PO43- ban đầu và ảnh hưởng của thời gian tiếp xúc. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng tại tỉ lệ biến tính than với MgFe2O4@BC là 5% (khối lượng/khối lượng), pH tối ưu, liều lượng hấp phụ tối ưu, nồng độ PO43- ban đầu và thời gian tiếp xúc cho hiệu quả tối ưu.
Tài liệu tham khảo
[1] F. Santos, P. Eichler, G. Machado, J. De Mattia, and G. De Souza, “By-products of the sugarcane industry,” Elsevier, pp. 21 - 48, 2020, doi: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-814236-3.00002-0
[2] R. Singh, N. Kaur, and J. Kennedy, “Pullulan production from agro-industrial waste and its applications in food industry: A review,” Carbohydrate Polymers, vol. 217, pp. 46 - 57, 2019, doi: https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2019.04.050
[3] S. Niju, and M. Swathika, “Delignification of sugarcane bagasse using pretreatment strategies for bioethanol production,” Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, vol. 20, pp. 101-263, 2019, doi: https://doi.org/10.1016/j.bcab.2019.101263
[4] A. Sharpley et al., “Future agriculture with minimized phosphorus losses to waters: Research needs and direction,” AMBIO A Journal of the Human Environment, vol. 44 No. S2, pp. 163–179, 2015, doi: https://doi.org/10.1007/s13280-014-0612-x
[5] V. Smith and D. Schindler, “Eutrophication science: where do we go from here?. Trends Ecology and Evolution, vol. 24, no. 4, pp. 201–207, 2009, doi: https://doi.org/10.1016/j.tree.2008.11.009
[6] J. Bunce, E. Ndam, I. Ofiteru, A. Moore, and D. Graham, “A Review of Phosphorus Removal Technologies and Their Applicability to Small-Scale Domestic Wastewater Treatment Systems,” Frontiers in Environmental Science, vol. 6, 2018, doi: https://doi.org/10.3389/fenvs.2018.00008
[7] H. Bacelo, M. Pintor, S. Santos, R. Boaventura, and C. Botelho, “Performance and prospects of different adsorbents for phosphorus uptake and recovery from water,” Chemical Engineering Journal, vol. 381, pp. 122566, 2020, doi: https://doi.org/10.1016/j.cej.2019.122566
[8] G. Alatrista, C. Pratt, and A. El Hanandeh, “Phosphate adsorption by metal organic frameworks: Insights from a systematic review, meta-analysis, and predictive modelling with artificial neural networks,” Chemosphere, vol. 339, pp. 139674, 2023, doi: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2023.139674
[9] B. Chen, Z. Chen, and S. Lv, “A novel magnetic biochar efficiently sorbs organic pollutants, and phosphate,” Bioresour Technology, vol. 102, No. 2, pp. 716–723, 2011, doi: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2010.08.067
[10] K. Jung, S. Lee, and Y. Lee, “Synthesis of novel magnesium ferrite (MgFe2O4)/biochar magnetic composites and its adsorption behavior for phosphate in aqueous solutions,” Bioresource Technology, vol. 245, pp. 751–759, 2017, doi: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2017.09.035
