Tổng hợp và đánh giá khả năng xử lí chất hữu cơ, amoni, asen của vật liệu mno2 kích thước nanomet

Tổng hợp và đánh giá khả năng xử lí chất hữu

cơ, amoni, asen của vật liệu MnO2 kích thước

nanomet mang trên silicagen, laterit, pyroluzit

Lê Mạnh Cường

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Luận văn ThS chuyên ngành: Hóa vô cơ; Mã số: 60 44 25

Người hướng dẫn: GS.TS. Nguyễn Trọng Uyển

Năm bảo vệ: 2012

Abstract: Giới thiệu chung về asen, amoni, chất hữu cơ; Các phương pháp xử lí asen,

amoni, chất hữu cơ; Giới thiệu chung về pyroluzit và laterit; Khả năng hấp phụ asen của

sắt hyđroxit/oxit và khả năng ứng dụng làm vật liệu hấp phụ; Cơ chế hấp phụ asen của

mangan dioxit; Công nghệ nano và ứng dụng trong xử lý môi trường. Trình bày các

phương pháp vật lý xác định đặc trưng vật liệu và Phương pháp hóa lý. Tiến hành thực

nghiệm: Tổng hợp vật liệu MnO2 kích cỡ nanomet trên chất mang silicagen, laterit,

pyroluzit; Khảo sát hình thái và cấu trúc liệu; Phương pháp phân tích các chất; Khảo sát

khả năng hấp thụ asen, amoni, xanh meylen của vật liệu. Kết quả: đã nghiên cứu đặc tính

và cấu trúc vật liệu; Ảnh XRD của vật liệu; khả năng hấp phụ của vật liệu; khả năng ứng

dụng của vật liệu

Keywords: Vật liệu MnO2; Hóa vô cơ; Chất hữu cơ; Asen; Amoni; Khả năng hấp

phụ

Content

1. Giới thiệu chung về asen, amoni, chất hữu cơ

1.1. Asen

Asen là nguyên tố tồn tại tự nhiên trong vỏ trái đất, trong nhiều loại khoáng vật, ở dạng

nguyên chất asen là kim loại màu xám, nhưng dạng này không tồn tại trong tự nhiên. Người ta

thường tìm thấy asen dưới dạng các hợp chất với một hay một số nguyên tố khác như oxy, clo và

lưu huỳnh. Asen trong thiên nhiên còn có thể tồn tại trong các thành phần môi trường đất, nước,

không khí, sinh học v.v… và có liên quan chặt chẽ tới các quá trình địa chất, quá trình sinh địa

hoá. Các quá trình này sẽ làm cho asen có mặt trong một số thành tạo địa chất và sẽ phân tán hay

tập trung là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường sống.

Độc tính asen:

Asen là chất rất độc hại, có thể gây 19 loại bệnh khác nhau, trong đó có các bệnh nan y

như ung thư da, phổi. Từ xa xưa asen ở dạng hợp chất vô cơ được sử dụng làm chất độc (thạch

tín), một lượng nhỏ As loại này có thể gây chết người. Mức độ nhiễm nhẹ hơn có thể dẫn đến

thương tổn các mô hay hệ thống của cơ thể sinh vật.

Asen ảnh hưởng đối với thực vật như một chất ngăn cản quá trình trao đổi chất, làm giảm

năng suất cây trồng.

Bệnh nhiễm độc mãn tính asen được gọi là arsenicosis. Đó là một tai họa môi trường đối

với sức khoẻ con người. Những biểu hiện của bệnh nhiễm độc asen là chứng sạm da

(melannosis), dày biểu bì (keratosis), từ đó dẫn đến hoại thư hay ung thư da, viêm răng, khớp….

Hiện tại trên thế giới chưa có phương pháp hữu hiệu chữa bệnh nhiễm độc asen.

1.2. Amoni

Do thực trạng hệ thống cấp - thoát nước, xử lí nước cấp và nước thải, chất thải rắn chưa

đồng bộ, cộng thêm đó là sự phát triển của các ngành công - nông nghiệp ngày một tăng trong

thời gian gần đây, chưa kể đến các quá trình diễn ra trong tự nhiên, điều kiện địa chất - thủy văn

phức tạp ở vùng châu thổ sông Hồng đã gây cho nguồn cấp nước duy nhất hiện nay - nguồn nước

ngầm, nguy cơ ô nhiễm ngày một cao, trong đó có ô nhiễm các hợp chất chứa nitơ.

Theo khảo sát của các nhà khoa học, phần lớn nước ngầm ở vùng đồng bằng Bắc Bộ như

Hà Nội, Hà Tây, Ninh Bình, Hải Dương... đều bị nhiễm bẩn amoni (

NH4



) rất nặng, vượt tiêu

chuẩn cho phép nhiều lần.

Tại Hà Nội, Hà Tây, Hà Nam, Nam Định, Ninh Bình, Hải Dương, Hưng Yên, Thái Bình,

xác suất các nguồn nước ngầm nhiễm amoni ở nồng độ cao hơn tiêu chuẩn là khoảng 70 - 80%.

Nguy hại hơn, mức ô nhiễm đang tăng dần theo thời gian. Trong năm 2002, tại xã Yên

Sở, hàm lượng amoni là 37,2 mg/L, hiện nay đã tăng lên 45,2 mg/L; tại phường Bách Khoa, mức

nhiễm từ 9,4 mg/L, nay tăng lên 14,7 mg/L; có nơi chưa từng bị nhiễm amoni, song nay cũng đã