A Nghiên cứu xử lý kim loại nặng trong dung dịch đơn và đa thành phần bằng vật liệu từ vỏ sò dương (elongate cockle)

Tóm tắt

Trong nghiên cứu này, bằng cách nghiền rồi ngâm trong dung dịch acid phosphoric đã tạo ra vật liệu dạng bột từ vỏ sò dương (elongate cockle, thuộc họ Cardioidea) có khả năng xử lý kim loại nặng trong dung dịch riêng lẻ và hỗn hợp của chúng. Các đặc trưng về cấu trúc của vật liệu đã được phân tích bằng các phương pháp hoá lý hiện đại: XRD, FTIR, SEM, EDX, BET. Vật liệu từ vỏ sò dương sau khi hoạt hoá, ngoài thành phần chính là CaCO₃ dạng aragonite và calcite, còn có Ca(H₂PO₄)₂ làm thay đổi một phần tính chất và độ bền của vật liệu trong môi trường axit. Với các điều kiện: 0,1 g vật liệu, môi trường pH 4 và thời gian 30 phút, đã xử lý tốt các ion Pb(II) và Fe(III) từ dung dịch riêng lẻ (trên 97% với các nồng độ không quá 500 mg/L đối với Pb(II) và trên 88% đối với các dung dịch có nồng độ không quá 400 mg/L đối với Fe(III)), nhưng lại không hấp phụ Cr(VI). Mô hình đẳng nhiệt Freundlich phù hợp để mô tả cho cả hai trường hợp hấp phụ Pb(II) và Fe(III). Hơn nữa, nghiên cứu cũng đã ghi nhận các loại tương tác khác nhau xảy ra khi hấp phụ các kim loại từ dung dịch đa thành phần. Nếu như giữa Pb(II) và Fe(III) là tương tác cạnh tranh, thì giữa Fe(III) và Cr(VI) là tương tác hỗ trợ, giúp vật liệu xử lý được phần lớn Cr(VI) trong dung dịch chứa hai thành phần Fe-Cr và kể cả dung dịch ba thành phần Fe-Pb-Cr, mặc dù từ dung dịch riêng lẻ, Cr(VI) đã không bị hấp phụ. Cơ chế hấp phụ cũng đã được đề xuất để giải thích kết quả thực nghiệm. Nghiên cứu đã cho thấy tính khả thi và hiệu quả của vật liệu từ vỏ sò dương hoạt hoá bằng acid phosphoric trong ứng dụng xử lý từng kim loại riêng lẻ hoặc hỗn hợp của chúng trong môi trường nước.