Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Hình 18: Ảnh nhiễu xạ tia X của nano lưỡng kim Fe – Cu được chế tạo bởi Chien­Li Lee & Chih­Ju G Jou.

Hình 18: Ảnh nhiễu xạ tia X của nano lưỡng kim Fe – Cu được chế tạo bởi Chien­Li Lee & Chih­Ju G Jou.

Tải bản đầy đủ - 0trang

từ quá trình trước và sau khi cho thêm kim loại thứ hai kết hợp với hạt sắt nano.

Hình dưới đây là kết quả chụp TEM của các nhà khoa học trên.



(a) Sắt nano trước khi cho dung dịch đồng và (b) nano lưỡng kim sau khi điều

chế



Hình 19.Ảnh chụp TEM của phân tử nano lưỡng kim đã điều chế



Hình 20. Ảnh chụp TEM về nano lưỡng kim FeNi của Zhanqiang Fang,

Xinhong Qiu, Jinhong Chen, Xiuqi Qiu (2011)

(a): Ảnh chụp TEM của sắt nano; (b): Ảnh chụp TEM của nano lưỡng kim Fe

Ni

3.2. Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới q trình xử lý nước ơ nhiễm

Cr(VI) và Pb bằng sắt nano và nano lưỡng kim

3.2.1. Đối với Cr(VI)



Hình 21: Cơ chế khử Cr(VI) của sắt nano

Theo Zhanqiang Fang (2011) [58], Fe0 nano xử lý Cr(VI) theo 3 bước:

Bước 1: Cr(VI) tiếp xúc với môi trường phản ứng của Fe0 nano và phản ứng khử

xảy ra ở bề mặt rắn – lỏng. Ở đó Cr6+ bị khử xuống Cr3+ và Fe0 bị oxi hoá thành

Fe2+:

Cr27O 2 + 3Fe0 + 14H+  3Fe2+ + 2Cr3+ + 7H2O



(1)



Bước 2: Fe0 phản ứng với H+ trong dung dịch tạo ra Fe2+, Fe2+ này lại tham gia

vào phản ứng khử. Sau đó Cr(VI) bị khử xuống Cr3+, Fe2+ bị oxi hố thành Fe3+

như sau:

Cr2O72 + 6Fe2+ + 14H+  6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O



(2)



Bước 3: Các sản phẩm Cr3+ và Fe3+ đều chuyển hoá thành (oxy) hydroxit Cr – Fe

kết tủa và cố định ở trên bề mặt, thể hiện qua phương trình:

(1x)Fe3+ + xCr3+ +



3H2O  (CrxFe1x)(OH)3 ↓ + 3H+



(1x)Fe2+ + xCr3+ +



3H2O  CrxFe1xOOH ↓ + 3H+



(3)

(4)



Theo Kunwar P. Singh và cộng sự (2011) [39], động học quá trình khử Cr(VI) phụ

thuộc vào một số quá trình biến như: thời gian tiếp xúc; pH dung dịch; nồng độ

Cr(VI); diện tích bề mặt hay liều lượng vật liệu khử.

Thí nghiệm

1:



Khảo sát ảnh hưởng của pH dung dịch đến hiệu quả



xử lý



Cr(VI) bằng sắt nano và nano lưỡng kim.

Bảng 8: Ảnh hưởng của pH dung dịch đến hiệu quả xử lý Cr(VI)

Nano lưỡng kim



pH dung

dịch



Thời

gian

phản

ứng

(phút)



Hàm

lượng

nano (g)



Nồng độ

Cr(VI)

ban đầu

(mg/l)



Sắt nano

Nồng độ

Cr(VI)

sau phản

ứng

(mg/l)



Fe – Cu



Nồng độ

Hiệu suất Cr(VI)

sau phản

(%)

ứng

(mg/l)



Hiệu suất

(%)



2



10



0,025



30



26,982



10,06



28,776



4,08



4



10



0,025



30



13,857



53,81



27,495



8,35



6



10



0,025



30



8,625



71,25



25,239



15,87



8



10



0,025



30



11,772



60,76



25,605



14,65



Biểu đồ 1: Ảnh hưởng của pH dung dịch đến hiệu quả xử lý Cr(VI)

Kết quả nghiên cứu cho thấy ở pHdd=2 sắt nano xử lý được 10,06% và tăng

mạnh khi pHdd=4 (hiệu suất đạt 53,81%) và pHdd=6(hiệu suất đạt 71,25%); nhưng đến

pHdd=8 hiệu suất giảm xuống 60,76%. Điều này có thể giải thích:

Ở pHdd=2 khi ta cho sắt nano vào dung dịch, bên cạnh phản ứng khử Cr(VI) theo

cơ chế ở trên, Fe0 nano dễ dàng cho electron để tạo thành Fe2+

Fe0



Fe2+ + 2e



Do lượng H+ nhiều nên Fe2+ được sinh ra có thể bị oxy hóa thành Fe3+

4Fe2+ + 4H+ +O2



4Fe3+ + H2O



Cả hai quá trình này cùng xảy ra nên làm giảm Fe0 trong dung dịch sắt nano,

do đó giảm hiệu quả xử lý. Đối với pHdd=4 hay pHdd=6 lượng H+ ít hơn nên lượng

Fe0 ít bị khử hơn  hiệu quả xử lý cao hơn.

Với nano lưỡng kim Fe – Cu, hiệu quả xử lý kém hơn hẳn so với sắt nano. Ở

pHdd=2 hiệu quả xử lý đạt 4,08%, và hiệu quả đạt cao nhất ở pH = 6 với hiệu suất

15,87%.



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Hình 18: Ảnh nhiễu xạ tia X của nano lưỡng kim Fe – Cu được chế tạo bởi Chien­Li Lee & Chih­Ju G Jou.

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×