Xem mẫu
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HỒ CHÍ MINH
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Tên đề tài
ĐIỀU CHẾ VÀ KHẢO SÁT ỨNG DỤNG
CỦA VẬT LIỆU HẤP PHỤ TỪ VỎ CHUỐI
Giáo viên hướng dẫn: TS. Phan Thị Hoàng Oanh
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Kiều Duyên
TP. Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2016
LỜI CÁM ƠN
Trong suốt quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp, em đã học hỏi và tích lũy
được nhiều kinh nghiệm quý báu về mặt kiến thức cũng như những kinh nghiệm sống.
Đề hoàn thành đề tài nghiên cứu này, ngoài sự nỗ lực của bản thân, em còn nhận được
nhiều sự hỗ trợ và giúp đỡ rất tận tình của thầy cô, gia đình và bạn bè. Em xin chân
thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến:
Cô Phan Thị Hoàng Oanh (Bộ môn Hóa lý- Khoa Hóa học- Trường Đại học Sư
phạm thành phố Hồ Chí Minh) đã đồng ý làm giáo viên hướng dẫn Khóa luận Tốt
nghiệp, định hướng cho em chọn đề tài và cô đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em
phát huy tính tự giác trong nghiên cứu, theo sát em trong quá trình thực hiện đề tài.
Thầy Nguyễn Ngọc Hưng và cô Nguyễn Thị Tuyết Nhung (Bộ môn Phân tích)
đã hỗ trợ, giúp đỡ và động viên em trong quá trình thực hiện khóa luận.
Thầy Trần Bửu Đăng (Bộ môn Đại cương- Vô cơ) đã giúp đỡ, tận tình chỉ dẫn,
đóng góp ý kiến và động viên em trong suốt quá trình làm đề tài.
Các anh chị sinh viên khóa 36, khóa 37 và các bạn khóa K38- những người
luôn ủng hộ và đồng hành cùng em trong thời gian qua.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn!.
TP. Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2016
Nguyễn Thị Kiều Duyên
VII
Khóa luận tốt nghiệp
GVHD: TS Phan Thị Hoàng Oanh
MỤC LỤC
LỜI CÁM ƠN............................................................................................................................... I
MỤC LỤC ...................................................................................................................................II
DANH MỤC BẢNG BIỂU ...................................................................................................... V
DANH MỤC CÁC HÌNH ........................................................................................................ VI
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................................VII
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN ...................................................................................................... 1
1.1. Tổng quan về vỏ chuối ................................................................................................... 1
1.1.1. Giới thiệu về cây chuối ............................................................................................ 1
1.1.2. Tình hình sản xuất và xuất khẩu chuối trên thế giới và Việt Nam ........................ 2
1.1.3. Thành phần hóa học của vỏ chuối ........................................................................... 3
1.1.4. Một số hướng nghiên cứu sử dụng vỏ chuối làm vật liệu hấp phụ xử lí môi
trường .................................................................................................................................. 4
1.2. Giới thiệu axit xitric ......................................................................................................... 5
1.2.1. Cấu tạo và một số đặc điểm về axit xitric ............................................................... 5
1.2.2. Nguồn axit xitric ....................................................................................................... 6
1.3. Phản ứng este hóa ............................................................................................................ 7
1.4. Giới thiệu về niken........................................................................................................... 8
1.4.1. Đặc tính của niken .................................................................................................... 8
1.4.2. Nguồn phát sinh niken ............................................................................................. 8
1.4.3. Độc tính của niken.................................................................................................... 8
1.5. Sự ô nhiễm nguồn nước bởi kim loại nặng ................................................................... 9
1.6. Một số phương pháp xử lý nguồn nước bị ô nhiễm kim loại nặng ............................ 10
1.6.1. Phương pháp kết tủa ............................................................................................... 10
1.6.2. Phương pháp trao đổi ion ....................................................................................... 10
1.6.3. Phương pháp điện hóa............................................................................................ 10
1.6.4. Phương pháp sinh học ............................................................................................ 10
1.6.5. Phương pháp hấp phụ............................................................................................. 11
1.7. Giới thiệu về hiện tượng hấp phụ.................................................................................. 11
1.7.1. Hiện tượng hấp phụ ................................................................................................ 11
1.7.2. Nhiệt động học của quá trình hấp phụ .................................................................. 12
1.7.3. Phương trình đẳng nhiệt hấp phụ .......................................................................... 12
CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................... 14
II
Khóa luận tốt nghiệp
GVHD: TS Phan Thị Hoàng Oanh
2.1. Nội dung nghiên cứu ..................................................................................................... 14
2.2. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................................... 15
2.2.1. Phương pháp phân tích trắc quang ........................................................................ 15
2.2.1.1. Cơ sở của phương pháp phân tích trắc quang .............................................. 15
2.2.1.2. Phương pháp đường chuẩn trong phân tích trắc quang ................................ 16
2.2.1.3. Phương pháp định lượng niken bằng trắc quang .......................................... 16
2.2.2. Phương pháp phổ hồng ngoại ................................................................................ 17
2.2.2.1. Sự hấp thụ IR................................................................................................... 18
2.2.2.2. Sử dụng phổ IR ............................................................................................... 18
2.3. Phương pháp xác định diện tích bề mặt riêng (BET) .................................................. 19
2.4. Xử lí số liệu .................................................................................................................... 19
2.4.1. Khái niệm về phân tích phương sai ....................................................................... 19
2.4.2. Phân tích phương sai một yếu tố ........................................................................... 20
2.5. Dụng cụ, thiết bị và hóa chất ......................................................................................... 22
2.5.1. Dụng cụ, thiết bị ..................................................................................................... 22
2.5.2. Hóa chất .................................................................................................................. 22
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN .......................................... 23
3.1. Xử lý nguyên liệu – chuẩn bị bột vỏ chuối .................................................................. 23
3.2. Xây dựng đường chuẩn xác định nồng độ Ni2+ ........................................................... 23
3.2.1. Chuẩn bị dung dịch thí nghiệm ............................................................................. 23
3.2.2. Dựng đường chuẩn xác định Ni2+ ........................................................................ 24
3.3. Biến tính vỏ chuối – Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng .................................................. 25
3.3.1. Ảnh hưởng của hỗn hợp axit xitric và nước cốt chanh đến quá trình biến tính . 25
3.3.2. Ảnh hưởng của nồng độ axit xitric đến quá trình biến tính ................................. 28
3.3.3. Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình biến tính ................................................. 30
3.3.4. So sánh khả năng hấp phụ của vỏ chuối nguyên liệu và VLHP ......................... 32
3.3.4.1. Khảo sát khả năng hấp phụ của vỏ chuối nguyên liệu ................................. 32
3.3.4.2. Khảo sát khả năng hấp phụ của VLHP ......................................................... 32
3.4. Phổ IR của vỏ chuối nguyên liệu và vỏ chuối đã biến tính với axit xitric.................. 33
3.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ Ni2+ của vật liệu .................................. 34
3.5.1. Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình hấp phụ .................................................. 34
3.5.2. Ảnh hưởng của pH đến quá trình hấp phụ ............................................................ 37
3.5.3. Ảnh hưởng của nồng độ Ni2+ đến quá trình hấp phụ .......................................... 39
3.6. Phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Ni2+ theo Langmuir ................................................ 42
3.7. Diện tích bề mặt riêng (BET) ........................................................................................ 44
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN- KIẾN NGHỊ................................................................................ 45
III
Khóa luận tốt nghiệp
GVHD: TS Phan Thị Hoàng Oanh
4.1. Kết luận........................................................................................................................... 45
4.2. Kiến nghị ........................................................................................................................ 45
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................................ 46
PHỤ LỤC .................................................................................................................................. 48
IV
nguon tai.lieu . vn
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HỒ CHÍ MINH
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Tên đề tài
ĐIỀU CHẾ VÀ KHẢO SÁT ỨNG DỤNG
CỦA VẬT LIỆU HẤP PHỤ TỪ VỎ CHUỐI
Giáo viên hướng dẫn: TS. Phan Thị Hoàng Oanh
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Kiều Duyên
TP. Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2016
LỜI CÁM ƠN
Trong suốt quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp, em đã học hỏi và tích lũy
được nhiều kinh nghiệm quý báu về mặt kiến thức cũng như những kinh nghiệm sống.
Đề hoàn thành đề tài nghiên cứu này, ngoài sự nỗ lực của bản thân, em còn nhận được
nhiều sự hỗ trợ và giúp đỡ rất tận tình của thầy cô, gia đình và bạn bè. Em xin chân
thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến:
Cô Phan Thị Hoàng Oanh (Bộ môn Hóa lý- Khoa Hóa học- Trường Đại học Sư
phạm thành phố Hồ Chí Minh) đã đồng ý làm giáo viên hướng dẫn Khóa luận Tốt
nghiệp, định hướng cho em chọn đề tài và cô đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em
phát huy tính tự giác trong nghiên cứu, theo sát em trong quá trình thực hiện đề tài.
Thầy Nguyễn Ngọc Hưng và cô Nguyễn Thị Tuyết Nhung (Bộ môn Phân tích)
đã hỗ trợ, giúp đỡ và động viên em trong quá trình thực hiện khóa luận.
Thầy Trần Bửu Đăng (Bộ môn Đại cương- Vô cơ) đã giúp đỡ, tận tình chỉ dẫn,
đóng góp ý kiến và động viên em trong suốt quá trình làm đề tài.
Các anh chị sinh viên khóa 36, khóa 37 và các bạn khóa K38- những người
luôn ủng hộ và đồng hành cùng em trong thời gian qua.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn!.
TP. Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2016
Nguyễn Thị Kiều Duyên
VII
Khóa luận tốt nghiệp
GVHD: TS Phan Thị Hoàng Oanh
MỤC LỤC
LỜI CÁM ƠN............................................................................................................................... I
MỤC LỤC ...................................................................................................................................II
DANH MỤC BẢNG BIỂU ...................................................................................................... V
DANH MỤC CÁC HÌNH ........................................................................................................ VI
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................................VII
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN ...................................................................................................... 1
1.1. Tổng quan về vỏ chuối ................................................................................................... 1
1.1.1. Giới thiệu về cây chuối ............................................................................................ 1
1.1.2. Tình hình sản xuất và xuất khẩu chuối trên thế giới và Việt Nam ........................ 2
1.1.3. Thành phần hóa học của vỏ chuối ........................................................................... 3
1.1.4. Một số hướng nghiên cứu sử dụng vỏ chuối làm vật liệu hấp phụ xử lí môi
trường .................................................................................................................................. 4
1.2. Giới thiệu axit xitric ......................................................................................................... 5
1.2.1. Cấu tạo và một số đặc điểm về axit xitric ............................................................... 5
1.2.2. Nguồn axit xitric ....................................................................................................... 6
1.3. Phản ứng este hóa ............................................................................................................ 7
1.4. Giới thiệu về niken........................................................................................................... 8
1.4.1. Đặc tính của niken .................................................................................................... 8
1.4.2. Nguồn phát sinh niken ............................................................................................. 8
1.4.3. Độc tính của niken.................................................................................................... 8
1.5. Sự ô nhiễm nguồn nước bởi kim loại nặng ................................................................... 9
1.6. Một số phương pháp xử lý nguồn nước bị ô nhiễm kim loại nặng ............................ 10
1.6.1. Phương pháp kết tủa ............................................................................................... 10
1.6.2. Phương pháp trao đổi ion ....................................................................................... 10
1.6.3. Phương pháp điện hóa............................................................................................ 10
1.6.4. Phương pháp sinh học ............................................................................................ 10
1.6.5. Phương pháp hấp phụ............................................................................................. 11
1.7. Giới thiệu về hiện tượng hấp phụ.................................................................................. 11
1.7.1. Hiện tượng hấp phụ ................................................................................................ 11
1.7.2. Nhiệt động học của quá trình hấp phụ .................................................................. 12
1.7.3. Phương trình đẳng nhiệt hấp phụ .......................................................................... 12
CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................... 14
II
Khóa luận tốt nghiệp
GVHD: TS Phan Thị Hoàng Oanh
2.1. Nội dung nghiên cứu ..................................................................................................... 14
2.2. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................................... 15
2.2.1. Phương pháp phân tích trắc quang ........................................................................ 15
2.2.1.1. Cơ sở của phương pháp phân tích trắc quang .............................................. 15
2.2.1.2. Phương pháp đường chuẩn trong phân tích trắc quang ................................ 16
2.2.1.3. Phương pháp định lượng niken bằng trắc quang .......................................... 16
2.2.2. Phương pháp phổ hồng ngoại ................................................................................ 17
2.2.2.1. Sự hấp thụ IR................................................................................................... 18
2.2.2.2. Sử dụng phổ IR ............................................................................................... 18
2.3. Phương pháp xác định diện tích bề mặt riêng (BET) .................................................. 19
2.4. Xử lí số liệu .................................................................................................................... 19
2.4.1. Khái niệm về phân tích phương sai ....................................................................... 19
2.4.2. Phân tích phương sai một yếu tố ........................................................................... 20
2.5. Dụng cụ, thiết bị và hóa chất ......................................................................................... 22
2.5.1. Dụng cụ, thiết bị ..................................................................................................... 22
2.5.2. Hóa chất .................................................................................................................. 22
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN .......................................... 23
3.1. Xử lý nguyên liệu – chuẩn bị bột vỏ chuối .................................................................. 23
3.2. Xây dựng đường chuẩn xác định nồng độ Ni2+ ........................................................... 23
3.2.1. Chuẩn bị dung dịch thí nghiệm ............................................................................. 23
3.2.2. Dựng đường chuẩn xác định Ni2+ ........................................................................ 24
3.3. Biến tính vỏ chuối – Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng .................................................. 25
3.3.1. Ảnh hưởng của hỗn hợp axit xitric và nước cốt chanh đến quá trình biến tính . 25
3.3.2. Ảnh hưởng của nồng độ axit xitric đến quá trình biến tính ................................. 28
3.3.3. Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình biến tính ................................................. 30
3.3.4. So sánh khả năng hấp phụ của vỏ chuối nguyên liệu và VLHP ......................... 32
3.3.4.1. Khảo sát khả năng hấp phụ của vỏ chuối nguyên liệu ................................. 32
3.3.4.2. Khảo sát khả năng hấp phụ của VLHP ......................................................... 32
3.4. Phổ IR của vỏ chuối nguyên liệu và vỏ chuối đã biến tính với axit xitric.................. 33
3.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ Ni2+ của vật liệu .................................. 34
3.5.1. Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình hấp phụ .................................................. 34
3.5.2. Ảnh hưởng của pH đến quá trình hấp phụ ............................................................ 37
3.5.3. Ảnh hưởng của nồng độ Ni2+ đến quá trình hấp phụ .......................................... 39
3.6. Phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Ni2+ theo Langmuir ................................................ 42
3.7. Diện tích bề mặt riêng (BET) ........................................................................................ 44
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN- KIẾN NGHỊ................................................................................ 45
III
Khóa luận tốt nghiệp
GVHD: TS Phan Thị Hoàng Oanh
4.1. Kết luận........................................................................................................................... 45
4.2. Kiến nghị ........................................................................................................................ 45
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................................ 46
PHỤ LỤC .................................................................................................................................. 48
IV