Nghiên cứu khả năng hấp phụ phospho trong nước bằng than sinh học bã cà phê biến tính CaCl2

Abstract

Nghiên cứu đã tổng hợp thành công than hoạt tính từ bã cà phê biến tính CaCl2 nồng độ 3 M bằng phương pháp nung yếm khí ở nhiệt độ 500 °C. Sự có mặt của Ca2+ trên bề mặt than và các đặc trưng bề mặt vật liệu hấp phụ được nghiên cứu bằng các phương pháp SEM, phân tích thành phần vật chất bằng EDX. Kết quả nghiên cứu cho thấy, hiệu suất hấp phụ P-PO43- phụ thuộc vào khối lượng chất hấp phụ, thời gian hấp phụ, pH của dung dịch và nồng độ chất ô nhiễm. Khả năng hấp phụ tối đa P-PO43- tính theo mô hình Langmuir là Qmax = 23,43 mg/g vật liệu, trong điều kiện cụ thể như sau: pH 7, khối lượng chất hấp phụ là 0,1 g và ở nồng độ P-PO43- ban đầu 100 mg/L, quá trình hấp phụ đạt trạng thái cân bằng sau 480 phút. Dung lượng đạt hấp phụ 15,84 mg/g, hiệu suất hấp phụ đạt 96%. Khảo sát động học cho thấy quá trình hấp phụ đạt trạng thái cân bằng sau 480 phút và mô hình động học biểu kiến bậc 1 là phù hợp để giải thích động học quá trình hấp phụ P-PO43- trên Ca-BC. Các kết quả thực nghiệm khẳng định vật liệu hấp phụ mới được chế tạo từ bã cà phê có khả năng hấp phụ phospho trong môi trường nước. Với ưu điểm tận dụng được nguồn nguyên liệu hấp phụ sẵn có, rẻ tiền và thân thiện với môi trường góp phần cải thiện nguồn nước sạch và chất lượng hơn.