Tổng hợp vật liệu COMPOSITE NaX/Fe3O4 và đánh giá khả năng hấp thụ NITRATE

Abstract

Nghiên cứu này trình bày một quy trình đơn giản, tiết kiệm thời gian và năng lượng để tổng hợp vật liệu composite NaX/Fe3O4, với tỷ lệ khối lượng zeolite NaX:Fe3O4 = 1,5:1 (g/g), thời gian khuấy trộn 2 giờ, nhiệt độ phòng, và nồng độ chất liên kết tetraethyl orthosilicate (TEOs) 1%. Các phương pháp phân tích XRD, TEM, và FTIR cho thấy vật liệu NaX/Fe3O4 có dạng hình cầu, kích thước khá đồng đều và đầy đủ các dao động đặc trưng của vật liệu composite. Độ từ hóa bão hòa của composite là 2,135 emu/g, được xác định bằng phương pháp VSM. Diện tích bề mặt riêng và kích thước lỗ rỗng của vật liệu NaX/Fe3O4 lần lượt là 322,449 m2/g và 32,4 Å. Đánh giá khả năng xử lý ion NO3- của vật liệu composite ở điều kiện pH 6, nồng độ nitrate 20 mg/L, khối lượng vật liệu là 0,02 g, thời gian hấp phụ 40 phút, cho thấy rằng dung lượng hấp phụ và hiệu suất hấp phụ lần lượt là 36,28mg/g và 72,55%. Quá trình hấp phụ trong nghiên cứu này phù hợp với lý thuyết đẳng nhiệt Langmuir, hấp phụ đồng nhất, đơn lớp, độc lập và là hấp phụ vật lý. Các thí nghiệm về hấp phụ chứng tỏ composite NaX/Fe3O4 có tiềm năng xử lý ion NO3- trong nước.