Nghiên cứu tổng hợp màng Chitosan/Zeolite và khảo sát khả năng loại bỏ các kim loại nặng trong nước của màng

Đăng ngày | Thể loại: | Lần tải: 1 | Lần xem: 51 | Page: 8 | FileSize: 0.00 M | File type: PDF
Nghiên cứu tổng hợp màng Chitosan/Zeolite và khảo sát khả năng loại bỏ các kim loại nặng trong nước của màng. Trong nghiên cứu này đã tiến hành tổng hợp màng từ Chitosan và Zeolite (CS/Ze) với Glutaral andehit được sử dụng là chất liên kết. Tỷ lệ Zeolite trong màng tổng hợp được khảo sát trong khoảng từ 10-30% .
Science & Technology Development, Vol 19, No.M1-2016
Nghiên
cứu tổng hợp màng
Chitosan/Zeolite và khảo
sát
khả năng loại
bỏ các kim
loại
nặng trong nước
của màng
Trương Thị Cẩm Trang
Khoa Môi trường, Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, ĐHQG-HCM
Takaomi Kobayashi
Khoa Vật Liệu, Trường Đại Học Công nghệ Nagaoka, Nhật Bản
Nguyễn Trọng Quân
Khoa Môi trường, Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, ĐHQG-HCM
*Email: ttctrang@hcmus.edu.vn
(Bài nhận ngày 30 tháng 2 năm 2015 nhận đăng ngày 16 tháng 05 năm 2015)
TÓM TT
Trong nghiên cứu này đã tiến hành tổng hợp
màng t lệ Chitosan/Zeolite với 70% chitosan
màng t Chitosan và Zeolite (CS/Ze) với Glutaral
30% Zeolite cho kết quả loại bỏ kim loại cao
andehit được sử dụng là chất liên kết. Tỷ lệ
nhất và kh năng loại bỏ kim loại sắp xếp theo
Zeolite trong màng tổng hợp được khảo sát trong
th tự: Cr>As>Cd>Hg>Pb>Cu. Những kết quả
khoảng
từ 10-30% . Các kết quả về học cho
này cho thấy rằng màng CS/Ze được tổng hợp
thấy màng tính chất học độ bền tốt theo
th sử dụng làm sạch nước bằng cách loại nhằm
t lệ chitosan thay đổi trong màng. Theo đó, kết
loại bỏ kim loại trong nước.
qu loại bỏ kim loại nặng trong nước cho thấy
T khóa: Pervaporation, Chitosan, Zeolite, màng composite, kim loi nng
1. MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, vấn đề ô nhim
kim loi nặng trong nước vn luôn là mt bài
toán khó gii. Stn ti kim loi nng trong
nước, đặc biệt là nước dùng cho sinh hoạt ăn
ung là mt trong nhng mối đe dọa đến sc
khe và tính mạng con người. Do đó, việc loi
trcác ion kim loi nng ra khi nguồn nước là
mt vấn đề hết sc cn thiết, có ý nghĩa khoa học
và thc tin. Hin nay, các công nghệ thường
được sdụng để loi bcác ion kim loi nng
trong nước gồm có phương pháp kết ta hóa hc,
trao đổi ion, tuyn ni và lắng đọng điện hóa [1-
2].Tuy nhiên, hu hết các phương pháp trên đều
tiêu tn nhiều năng lượng và có giá thành khá cao
[3]. Công nghmàng sinh hc tng hp xut hin
vi những tính năng vượt tri trong vic loi b
các ion kim loi nặng trong nước da trên các
quá trình hp phvà thm - bốc hơi qua màng.
Màng sinh hc tng hp không những đạt hiu
qucao trong quá trình xlý mà còn tiết kim
năng lượng và chi phí vn hành [4- 5]. Trong s
đó, phải kể đến màng sinh hc
Chitosan/Cellulose được tng hp da trên các
Trang 86
TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 19, SOÁ M1- 2016
tính chất đặc bit ca Chitosan và Cellulose [11],
trình bày trong phn Kết quvà Tho lun ca
chitosan/cellulose acetat [2],… trong đó Chitosan
bài báo.
là mt trong nhng polymer sinh hc vi nhng
tính chất đặc biệt như khả năng tích điện dương,
2. NGUYÊN LIỆU PHƯƠNG PHÁP
có độ nht cao. Vmt hóa hc, Chitosan còn có
2.1 Nguyên liu
các nhóm chc -OH, -NHCOCH3 trong các mt
xích N-axetyl-Dglucozamin và nhóm -OH, nhóm
-NH2 trong các mt xích D-glucozamin có nghĩa
chúng va là ancol, va là amin, va là amit nên
phn ng hoá hc có thxy ra vtrí nhóm
chc to ra dn xut thế O-, dn xut thế N-, hoc
dn xut thế O-, N. Ngoài ra Chitosan có thhình
thành các phc hp vi nhiu cht trong tnhiên
và các phức này thường không tan trong nước to
thành dạng màng hydrogel được ng dng rng
rãi trong công nghtng hp màng sinh hc
Chitosan, Zeolite A-3, công thc MeO.Al-
2O3.mSiO2.nH2O, kích thước hạt 200 mesh được
đặt hàng tSpectrum Chemicals & Laboratory
Products Co.,Ltd (Nht bn).Glutaraldehyde,
Sulfuric acid và Hydrochloric acid đặt mua t
Merck KGaA (Đức). Dung dịch nước thải đầu
vào cha các ion kim loi nng Cr, Cu, Pb, Cd,
As và Hg được pha chế trong phòng thí nghim
vi nồng độ xác định.
2.2 Tng hp màng
[6].Và trong nghiên cu này, tác gichn Zeolite
Màng CS/Ze được chun btheo quy trình
kết hp cùng Chitosan nhm to ra mt loi
như hình 1. Dung dch Chitosan nồng độ 2%
màng tng hp có khả năng loại bkim loi nng
được pha bng cách cho 10g Chitosan tinh khiết
trong nước vi hiu qucao.
Do Zeolite là mt
hòa tan trong 500mL dung dch acetic acid và
loi aluminosilicat tinh thcó cu trúc không
khuy trong vòng 24h ti nhiệt độ phòng. Dung
gian ba chiu, có các lxốp đặc bit cho phép
dịch Chitosan sau đó được trnvi Zeolite vi
chúng phân chia phân ttheo hình dng và kích
vn tc khuy là 250 vòng/phút trong 24 gi.
thước vì vy, zeolite còn được gi là hp cht rây
Hàm lượng Zeolite thêm vào được thay đổi để
phân t., ngoài ra Zeolite có 4 tính cht quan
tng hp nhiu loi màng khác nhau vi tl
trọng là trao đổi cation, hp ph, xúc tác và chn
CS/Ze là 100/0, 90/10, 80/20 và 70/30. Màng
lc hình dng [7]. Da vào nhng tính chất đặc
CS/Ze được liên kết vi nhau bng 10mL dung
biệt đó mà Zeolite thường được sdng trong x
dch Glutalradehyde 2% và 5mL Hydrochloric
lý khí thải, nước thải và đặc bit là xlý kim loi
acid 0.5M. Sau khi hoàn tất các bước trong quy
nặng trong nước [8-9].
trình, vi mi tlmàng, cho 30mL hn hp vào
Trong đề tài nghiên cu này, màng CS/Ze s
được tng hp và kho sát các tính cht vt lý,
hóa hc và khả năng phân tách, loại bcác ion
kim loi nặng trong nước bng quá trình lc thoát
hơi nước qua màng. Kết qukho sát sẽ được
các đĩa petri có kích thước đồng nhất và để khô
ti nhiệt độ phòng trong 2 – 3 ngày. Sau đó,
màng được tách ra khỏi đĩa và ngâm trong
Sulfuric acid 0.5M ri ra sch bằng nước cất đã
khion
Trang 87
Science & Technology Development, Vol 19, No.M1-2016
Chitosan
Zeolite
Khuấy trộn trong 24h
10mL Glutaraldehyde
2vol%
Khuấy siêu âm trong 1h
5mL Hydrochloric acid
Đổ ra đĩa petri
Phơi ở nhiệt độ phòng
Ngâm vào dd H2SO4
Rửa bằng nước cất
Màng Chitosan/Zeolite
Hình 1. Sơ đồ quy trình tng hp màng Chitosan/Zeolite
2.3 Kho sát tính cht ca màng
DTB là đường kính trung bình ca màng sau
Sau khi được tng hợp, màng CS/Ze được
1 ngày đêm (mm)
thc hin các khảo sát như đo SEM (Scanning
SC: độ ngậm nước ca màng (%)
Electron Microscopy) để xác định cu trúc b
mt và mt ct ca màng; và các thí nghim kim
m0: khối lượng ban đầu ca màng (g)
tra tính cht vt lý của màng như độ trương nở,
mTB: khối lượng trung bình ca ba màng sau
độ ngậm nước bằng cách ngâm màng trong nước
1 ngày đêm (g)
và khảo sát đường kính hoc khối lượng ca
màng trong nhng khong thi gian khác nhau.
Công thức tính độ trương nở và độ ngậm nước
của màng như sau:
Độ kéo dãn của màng được thc hin bng
máy LTS-500N-S20 (Minebea, Japan), và giá tr
của độ kéo dãn được tính bng công thc sau:
(N/mm2)
2.4 Kho sát kh năng phân tách của màng
Chun bcác mẫu nước cha các ion kim
loi nng Cr, Cu, Cd, Pb, As và Hg riêng bit
nhau. Sau đó lần lượt cho 50mL mẫu nước vào
ngăn phía trên của màng CS/Ze, sdng máy hút
chân không để dung dch thm qua màng trong
Trong đó:
SD: độ trương nở ca màng
vòng 1 giờ sau đó thu dung dịch ở ngăn dưới
được bao phbởi đá lạnh và sau đó đem đi phân
tích sắc kí để đánh giá hiệu quloi bcác kim
D0 là đường kính ban đầu ca màng (mm)
loi nng của màng CS/Ze.
Phương pháp sắc kí
Trang 88
HƯỚNG DẪN DOWNLOAD TÀI LIỆU

Bước 1:Tại trang tài liệu slideshare.vn bạn muốn tải, click vào nút Download màu xanh lá cây ở phía trên.
Bước 2: Tại liên kết tải về, bạn chọn liên kết để tải File về máy tính. Tại đây sẽ có lựa chọn tải File được lưu trên slideshare.vn
Bước 3: Một thông báo xuất hiện ở phía cuối trình duyệt, hỏi bạn muốn lưu . - Nếu click vào Save, file sẽ được lưu về máy (Quá trình tải file nhanh hay chậm phụ thuộc vào đường truyền internet, dung lượng file bạn muốn tải)
Có nhiều phần mềm hỗ trợ việc download file về máy tính với tốc độ tải file nhanh như: Internet Download Manager (IDM), Free Download Manager, ... Tùy vào sở thích của từng người mà người dùng chọn lựa phần mềm hỗ trợ download cho máy tính của mình  
51 lần xem

Nghiên cứu tổng hợp màng Chitosan/Zeolite và khảo sát khả năng loại bỏ các kim loại nặng trong nước của màng. Trong nghiên cứu này đã tiến hành tổng hợp màng từ Chitosan và Zeolite (CS/Ze) với Glutaral andehit được sử dụng là chất liên kết. Tỷ lệ Zeolite trong màng tổng hợp được khảo sát trong khoảng từ 10-30% ..

Nội dung

Science & Technology Development, Vol 19, No.M1-2016 Nghiên cứu tổng hợp màng Chitosan/Zeolite và khảo sát khả năng loại bỏ các kim loại nặng trong nước của màng  Trương Thị Cẩm Trang Khoa Môi trường, Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, ĐHQG-HCM  Takaomi Kobayashi Khoa Vật Liệu, Trường Đại Học Công nghệ Nagaoka, Nhật Bản  Nguyễn Trọng Quân Khoa Môi trường, Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, ĐHQG-HCM *Email: ttctrang@hcmus.edu.vn (Bài nhận ngày 30 tháng 2 năm 2015 nhận đăng ngày 16 tháng 05 năm 2015) TÓM TẮT Trong nghiên cứu này đã tiến hành tổng hợp màng từ Chitosan và Zeolite (CS/Ze) với Glutaral andehit được sử dụng là chất liên kết. Tỷ lệ Zeolite trong màng tổng hợp được khảo sát trong khoảng từ 10-30% . Các kết quả về cơ học cho thấy màng có tính chất cơ học và độ bền tốt theo tỷ lệ chitosan thay đổi trong màng. Theo đó, kết quả loại bỏ kim loại nặng trong nước cho thấy màng có tỷ lệ Chitosan/Zeolite với 70% chitosan và 30% Zeolite cho kết quả loại bỏ kim loại cao nhất và khả năng loại bỏ kim loại sắp xếp theo thứ tự: Cr>As>Cd>Hg>Pb>Cu. Những kết quả này cho thấy rằng màng CS/Ze được tổng hợp có thể sử dụng làm sạch nước bằng cách loại nhằm loại bỏ kim loại trong nước. Từ khóa: Pervaporation, Chitosan, Zeolite, màng composite, kim loại nặng 1. MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây, vấn đề ô nhiễm kim loại nặng trong nước vẫn luôn là một bài toán khó giải. Sự tồn tại kim loại nặng trong nước, đặc biệt là nước dùng cho sinh hoạt ăn uống là một trong những mối đe dọa đến sức khỏe và tính mạng con người. Do đó, việc loại trừ các ion kim loại nặng ra khỏi nguồn nước là một vấn đề hết sức cần thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Hiện nay, các công nghệ thường được sử dụng để loại bỏ các ion kim loại nặng trong nước gồm có phương pháp kết tủa hóa học, Trang 86 trao đổi ion, tuyển nổi và lắng đọng điện hóa [1-2].Tuy nhiên, hầu hết các phương pháp trên đều tiêu tốn nhiều năng lượng và có giá thành khá cao [3]. Công nghệ màng sinh học tổng hợp xuất hiện với những tính năng vượt trội trong việc loại bỏ các ion kim loại nặng trong nước dựa trên các quá trình hấp phụ và thấm - bốc hơi qua màng. Màng sinh học tổng hợp không những đạt hiệu quả cao trong quá trình xử lý mà còn tiết kiệm năng lượng và chi phí vận hành [4- 5]. Trong số đó, phải kể đến màng sinh học Chitosan/Cellulose được tổng hợp dựa trên các TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 19, SOÁ M1- 2016 tính chất đặc biệt của Chitosan và Cellulose [11], chitosan/cellulose acetat [2],… trong đó Chitosan là một trong những polymer sinh học với những tính chất đặc biệt như khả năng tích điện dương, có độ nhớt cao. Về mặt hóa học, Chitosan còn có các nhóm chức -OH, -NHCOCH3 trong các mắt xích N-axetyl-Dglucozamin và nhóm -OH, nhóm -NH2 trong các mắt xích D-glucozamin có nghĩa chúng vừa là ancol, vừa là amin, vừa là amit nên phản ứng hoá học có thể xảy ra ở vị trí nhóm chức tạo ra dẫn xuất thế O-, dẫn xuất thế N-, hoặc dẫn xuất thế O-, N. Ngoài ra Chitosan có thể hình thành các phức hợp với nhiều chất trong tự nhiên và các phức này thường không tan trong nước tạo thành dạng màng hydrogel được ứng dụng rộng rãi trong công nghệ tổng hợp màng sinh học [6].Và trong nghiên cứu này, tác giả chọn Zeolite kết hợp cùng Chitosan nhằm tạo ra một loại màng tổng hợp có khả năng loại bỏ kim loại nặng trong nước với hiệu quả cao. Do Zeolite là một loại aluminosilicat tinh thể có cấu trúc không gian ba chiều, có các lỗ xốp đặc biệt cho phép chúng phân chia phân tử theo hình dạng và kích thước vì vậy, zeolite còn được gọi là hợp chất rây phân tử., ngoài ra Zeolite có 4 tính chất quan trọng là trao đổi cation, hấp phụ, xúc tác và chọn lọc hình dạng [7]. Dựa vào những tính chất đặc biệt đó mà Zeolite thường được sử dụng trong xử lý khí thải, nước thải và đặc biệt là xử lý kim loại nặng trong nước [8-9]. Trong đề tài nghiên cứu này, màng CS/Ze sẽ được tổng hợp và khảo sát các tính chất vật lý, hóa học và khả năng phân tách, loại bỏ các ion kim loại nặng trong nước bằng quá trình lọc thoát hơi nước qua màng. Kết quả khảo sát sẽ được trình bày trong phần Kết quả và Thảo luận của bài báo. 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1 Nguyên liệu Chitosan, Zeolite A-3, công thức MeO.Al-2O3.mSiO2.nH2O, kích thước hạt 200 mesh được đặt hàng từ Spectrum Chemicals & Laboratory Products Co.,Ltd (Nhật bản).Glutaraldehyde, Sulfuric acid và Hydrochloric acid đặt mua từ Merck KGaA (Đức). Dung dịch nước thải đầu vào chứa các ion kim loại nặng Cr, Cu, Pb, Cd, As và Hg được pha chế trong phòng thí nghiệm với nồng độ xác định. 2.2 Tổng hợp màng Màng CS/Ze được chuẩn bị theo quy trình như hình 1. Dung dịch Chitosan nồng độ 2% được pha bằng cách cho 10g Chitosan tinh khiết hòa tan trong 500mL dung dịch acetic acid và khuấy trong vòng 24h tại nhiệt độ phòng. Dung dịch Chitosan sau đó được trộnvới Zeolite với vận tốc khuấy là 250 vòng/phút trong 24 giờ. Hàm lượng Zeolite thêm vào được thay đổi để tổng hợp nhiều loại màng khác nhau với tỉ lệ CS/Ze là 100/0, 90/10, 80/20 và 70/30. Màng CS/Ze được liên kết với nhau bằng 10mL dung dịch Glutalradehyde 2% và 5mL Hydrochloric acid 0.5M. Sau khi hoàn tất các bước trong quy trình, với mỗi tỉ lệ màng, cho 30mL hỗn hợp vào các đĩa petri có kích thước đồng nhất và để khô tại nhiệt độ phòng trong 2 – 3 ngày. Sau đó, màng được tách ra khỏi đĩa và ngâm trong Sulfuric acid 0.5M rồi rửa sạch bằng nước cất đã khử ion Trang 87 Science & Technology Development, Vol 19, No.M1-2016 Chitosan Zeolite Khuấy trộn trong 24h Khuấy siêu âm trong 1h 10mL Glutaraldehyde 2vol% 5mL Hydrochloric acid Đổ ra đĩa petri Phơi ở nhiệt độ phòng Ngâm vào dd H2SO4 Rửa bằng nước cất Màng Chitosan/Zeolite Hình 1. Sơ đồ quy trình tổng hợp màng Chitosan/Zeolite 2.3 Khảo sát tính chất của màng Sau khi được tổng hợp, màng CS/Ze được thực hiện các khảo sát như đo SEM (Scanning Electron Microscopy) để xác định cấu trúc bề mặt và mặt cắt của màng; và các thí nghiệm kiểm tra tính chất vật lý của màng như độ trương nở, độ ngậm nước bằng cách ngâm màng trong nước và khảo sát đường kính hoặc khối lượng của màng trong những khoảng thời gian khác nhau. Công thức tính độ trương nở và độ ngậm nước của màng như sau: Trong đó: SD: độ trương nở của màng D0 là đường kính ban đầu của màng (mm) Trang 88 DTB là đường kính trung bình của màng sau 1 ngày đêm (mm) SC: độ ngậm nước của màng (%) m0: khối lượng ban đầu của màng (g) mTB: khối lượng trung bình của ba màng sau 1 ngày đêm (g) Độ kéo dãn của màng được thực hiện bằng máy LTS-500N-S20 (Minebea, Japan), và giá trị của độ kéo dãn được tính bằng công thức sau: (N/mm2) 2.4 Khảo sát khả năng phân tách của màng Chuẩn bị các mẫu nước chứa các ion kim loại nặng Cr, Cu, Cd, Pb, As và Hg riêng biệt nhau. Sau đó lần lượt cho 50mL mẫu nước vào ngăn phía trên của màng CS/Ze, sử dụng máy hút chân không để dung dịch thấm qua màng trong vòng 1 giờ sau đó thu dung dịch ở ngăn dưới được bao phủ bởi đá lạnh và sau đó đem đi phân tích sắc kí để đánh giá hiệu quả loại bỏ các kim loại nặng của màng CS/Ze. Phương pháp sắc kí TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 19, SOÁ M1- 2016 được sử dụng phân tích là ICP-MS đo theo Wastewater” trên máy ICP-MS Agilent 7700x. “Standard method for the Examination and the Hình 2. Mô hình phân tách kim loại nặng bằng màng CS/Ze 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Tính chất của màng Như đã đề cập trong phần thí nghiệm, màng CS/Ze được tổng hợp với tỉ lệ CS/Ze thay đổi theo tỷ lệ 90/10, 80/20 và 70/30. Hình 3 cho thấy bề mặt và mặt cắt tương ứng của các loại màng khác nhau có tỉ lệ lần lượt là 90/10, 80/20 và 70/30. Những hình ảnh SEM cho thấy rằng không có sự tách biệt rõ ràng giữa CS và Zeolite có thể được quan sát thấy nhưng zeolite đã phân bố một cách nhất quán trên bề mặt của màng. Hình 3(b) trình bày các hình ảnh mặt cắt ngang của màng CS/Ze. Có thể quan sát thấy rõ rằng khi lượng zeolite có trong màng Chitosan tăng, cấu trúc dày đặc các khoảng trống sẽ giảm xuống tương ứng. Điều này chỉ ra rằng màng CS/Ze sẽ có được hình thái bề mặt tốt hơn khi kết hợp với zeolite và việc cải thiện khả năng tương thích giữa các biopolymer và vật liệu hấp phụ vô cơ sẽ tăng cường thông lượng và tính chọn lọc của màng. a b c ` (A) Trang 89 Science & Technology Development, Vol 19, No.M1-2016 d e f (B) Hình 3.(A) Ảnh chụp SEM bề mặt màng: (a) CS/Ze-70/30; (b) CS/Ze-80/20 and (c) CS/Ze-90/10. (B) Mặt cắt của màng: (d) CS/Ze-70/30; (e) CS/Ze-80/20 and (f) CS/Ze-90/10. Kết quả khảo sát độ trương nở và độ ngậm nước của màng được thể hiện qua đồ thị trong hình 4 và 5. Dựa vào đồ thị có thể nhận thấy, độ trương nở và độ ngậm nước của màng tỷ lệ thuận với nhau. Độ ngậm nước tăng có nghĩa là mức độ hấp thu nước của màng càng lớn. Sự tương tác với các cấu tử nước làm cho cấu trúc mạng lưới polymer có thể bị biến đổi, tương tác này càng Hình 4. Độ ngậm nước của màng Bảng 1 cũng thể hiện độ bền cơ học của màng khi thể hiện kết quả giá trị độ kéo của màng khá cao và giá trị này giảm dần khi tỷ lệ chitosan trong màng tăng lên Độ bền của màng đã được cải thiện bằng cách tăng hàm lượng zeolite có trong cấu trúc màng. Giá trị của độ bền của các màng (CS / Ze-70/30, CS / Ze-80/20 và CS / Ze-09/01) đo được là 54.38, 46.06, 38.60 và 35.61 N/mm2 tương ứng. Những kết quả này chỉ Trang 90 lớn thì cấu trúc mạng lưới bị biến đổi càng nhiều. Và ở một giới hạn biến đổi nhấtđịnh, màng vẫn giữ được tính chất ban đầu [6]. Độ trương nở và độ ngậm nước càng thấp chứng tỏ màng càng có độ ổn định cao.Ở thí nghiệm này, màng đạt được độ ổn định sau 24 giờ với độ trương nở và độ ngậm nước không cao cho thấy độ ổn định cơ học của màng rất tốt [10, 11]. Hình 5. Độ trương nở của màng ra rằng với sự gia tăng của zeolite trong màng CS/Ze, thì độ bền của màng sẽ tăng tương ứng. Việc cải thiện các đặc tính cơ học của các màng có thể được làm rõ thông qua các lực nội liên kết và liên kết hydro giữa các phân tử tương tác rộng lớn đối với các nhóm -NH2 và -OH của Chitosan bên cạnh việc hình thành một mạng lưới polymer khi liên kết ngang với glutaraldehyde [7]. TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 19, SOÁ M1- 2016 Bảng 1. Độ kéo của màng vói các tỷ lệ Chitosan và Zeolite khác nhau trong màng CS/Ze-70/30 CS/Ze-80/20 CS/Ze-90/10 CS/Ze- 100 /0 Chiều rộng (mm) 9.98 9.98 9.98 9.98 Độ dày (µm) 0.09 0.09 0.09 0.09 Độ kéo (N/mm2) 54.38 46.06 38.67 35.61 3.2 Khả năng phân tách của màng Hình 6. Biểu đồ cột biểu diễn hiệu suất loại bỏ kim loại nặng của màng Hình 6 biểu diễn khả năng loại bỏ kim loại nặng As, Cd, Cr, Cu, Pb và Hg có trong nước của các màng CS/Ze-90/10, CS/Ze-80/20 và CS/Ze-70/30.Từ biểu đồ này có thể thấy mỗi loại màng có khả năng xử lý tốt các kim loại nặng khác nhau. Màng CS/Ze-90/10 xử lý tốt Hg (hiệu suất Cd (86,45%). Nhìn chung cả ba loại màng trên đều xử lý tốt các kim loại nặng Hg, As, Cr, Cd. Các kết quả thu được từ từ màng CS/Ze cho thấy CS/Ze-70/30 là tỉ lệ tối ưu khi kết hợp Chitosan và Zeolite để đạt hiệu suất xử lý kim loại nặng cao và ổn định với nhiều kim loại nặng khác 92,51%), As (83,78%), Cr (79,29%).Màng nhau. Hiệu suất loại bỏ kim loại nặng trong nước CS/Ze-80/20 xử lý tốt Cu (90,05%), Cr của màng CS/Ze-70/30 giảm dần theo thứ tự (67,75%), Cd (82,15%). Màng CS/Ze-70/30 xử Cr>As>Cd>Hg>Pb>Cu. lý tốt Hg (82,50%), As (89,47%), Cr (95,63%) , Trang 91 Science & Technology Development, Vol 19, No.M1-2016 4. KẾT LUẬN Đề tài nghiên cứu đã thành công trong việc tổng hợp màng CS/Ze từ chitosan và zeolite với chất liên kết glutaraldehyde. Trong đó tỉ lệ CS/Ze phù hợp nhất để đảm bảo tính bền cơ học của màng và đạt hiệu quả cao trong xử lý loại bỏ kim loại nặng trong nước là CS/Ze-70/30. Ngoài ra, các khảo sát về độ trương nở và độ ngậm nước của màng cho thấy màng có độ trương nở và độ ngậm nước tương đối thấp theo thời gian và đạt độ ổn định sau khoảng 24 giờ. Khả năng phân tách kim loại nặng trong nước của màng CS/Ze-70/30 bước đầu được khảo sát và cho thấy khả năng phân tách chọn lọc các kim loại nặng theo thứ tự như sau Cr>As>Cd>Hg>Pb>Cu. Lời cảm tạ: Tác giả cùng nhóm nghiên cứu xin được gửi lời cảm tạ đến Công ty TNHH Nhà máy Bia Việt Nam đã tài trợ kinh phí góp phần hỗ trợ cho nghiên cứu của nhóm thành công.

Tài liệu liên quan