Phát triển và đặc trưng vật liệu composite bentonite – than hoạt tính từ vỏ trấu nhằm tăng cường khả năng hấp phụ khí H₂S

Tóm tắt

Hydro sulfua (H₂S) là tạp chất chính trong biogas cần được loại bỏ hiệu quả để ngăn ngừa ăn mòn và ô nhiễm môi trường. Nghiên cứu này đánh giá quá trình tổng hợp và khả năng hấp phụ H₂S của vật liệu composite giữa bentonite và carbon hoạt tính từ vỏ trấu (SRH@Ben). Các vật liệu composite được chế tạo dưới các điều kiện hoạt hóa nhiệt và hóa học khác nhau, đồng thời được phân tích đặc trưng về cấu trúc, hình thái và thành phần hóa học bằng phương pháp hiển vi quang học, kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường (FE-SEM), phổ tán xạ năng lượng tia X (EDS) và nhiễu xạ tia X (XRD). Kết quả cho thấy nhiệt độ hoạt hóa và hàm lượng vỏ trấu ảnh hưởng đáng kể đến khả năng hấp phụ, trong đó mẫu tối ưu (SRH@Ben 50%-450°C) đạt dung lượng hấp phụ H₂S là 2,23 mg/g. Quá trình hoạt hóa hóa học bằng KOH tiếp tục cải thiện dung lượng hấp phụ lên 2,34 mg/g nhờ tăng cường độ xốp và nhóm chức bề mặt. Phân tích so sánh cho thấy vật liệu SRH@Ben có hiệu suất hấp phụ vượt trội so với vật liệu hấp phụ gốc carbon thương mại (1,18 mg/g) và đạt hiệu quả tương đương với vật liệu gốc oxit sắt (2,46 mg/g). Kết quả này khẳng định tiềm năng của SRH@Ben như một giải pháp hấp phụ H₂S chi phí thấp và bền vững cho quá trình làm sạch biogas.