Tổng hợp vật liệu hấp phụ từ vỏ ốc biến tính MnO2 và ứng dụng trong xử lý Cr(VI)

Tóm tắt

Trong nghiên cứu này, vật liệu hấp phụ VO-MnO₂ được tổng hợp từ vỏ ốc bươu đen (Pila polita) bằng phương pháp thủy nhiệt, sử dụng KMnO₄ làm tác nhân oxy hóa và HCl làm tác nhân axit hóa nhằm hình thành lớp MnO₂ phân bố đồng đều trên nền CaCO₃ tự nhiên. Vật liệu thu được có cấu trúc xốp, diện tích bề mặt riêng cao và được đặc trưng bằng các phương pháp SEM, EDS, FTIR, XRD và BET. Khả năng hấp phụ Cr(VI) của vật liệu được đánh giá thông qua các thông số ảnh hưởng như pH dung dịch, thời gian đạt cân bằng hấp phụ, nồng độ Cr(VI) ban đầu và liều lượng chất hấp phụ. Kết quả cho thấy điều kiện tối ưu đạt được tại pH = 3, thời gian 90 phút, nồng độ 50 mg/L và liều lượng vật liệu 0,5 g/L. Quá trình hấp phụ tuân theo mô hình đẳng nhiệt Langmuir với dung lượng cực đại 47,39 mg/g và phù hợp tốt với mô hình động học bậc hai, phản ánh bản chất tương tác hóa học trong cơ chế hấp phụ. Với hiệu suất cao, chi phí thấp và nguyên liệu thân thiện với môi trường, VO-MnO₂ là vật liệu hấp phụ triển vọng trong xử lý nước thải ô nhiễm Cr(VI).