Nghiên cứu đặc tính hấp phụ và vận chuyển một số ion kim loại nặng và ion amoni trên nhôm ôxit, silic ôxit và đá ong có kích thước micro-nano

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

ĐHQGHN

BÁO CÁO TỎNG KÉT
KÉT QUẢ THỤC HIỆN ĐÈ TÀI KH&CN
CẤP ĐẠI HỌC QUỐC GIA

Tên đề tài: Nghiên cứu đặc tính hấp phụ và vận chuyển một số

ion kim loại nặng và ion amoni trên nhôm ôxit, silic ôxit và đá
ong có kích thước micro-nano
Mã số đề tài: QG 16.12.
Chủ nhiệm đề tài: TS. Phạm Tiến Đức

ĐAI HỌC QUÓC GIA HA NỌi_
TRUNG TAM THÕNG TIN THƯ VIỆN
0 0 0 6 0 0 0 0 4 5 1

Hà Nội, 2017


PHẦN [. THÔNG TIN CHUNG
1.1. Tên đề tài: Nghiên cứu đặc tính hấp phụ và vận chuyển m ột số ion kim loại nặng và ion amoni
trên nhôm ôxit, silic ôxit và đá ong có kích thước micro-nano.
1.2. Mã số: QG 16.12
1.3. Danh sách chủ trì, thành viên tham gia thực hiện đề tài
TT

Chức danh, học vị, họ và tên

1.

Đơn vị công tác

Vai trò thưc hiện đề tài

TS. P h ạm T iến Đ ứ c

K h o a H ó a học,
T rư ờ n g Đ H K H T N

Chủ nhiệm đề tài

PG S.TS. P h ạm T hị N gọc
M ai

K hoa H ó a học,
T rư ờ n g Đ H K H T N

Thành viên tham gia

3.

TS. N g u y ễn T h ị Á nh
H ường

K hoa H ó a học,
T rư ờ n g Đ H K H T N

Thành viên tham gia

4.

ThS. N g u y ễn M ạn h H à

K h oa H ó a học,
T rư ờ n g Đ H K H T N

Thành viên tham gia

5.

CN. N g u y ễn N g ọ c V iệt

K h oa H ó a học,
T rư ờ n g Đ H K H T N

Học viên cao học

2

.

1.4. Đon vị chủ trì: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đ ại học Quốc gia Hà Nội
1.5. Thòi gian thực hiện:
1.5.1. Theo hợp đồng:

từ tháng 01 năm 2016 đến tháng 12 năm 2017

1.5.2. Gia hạn (nếu có ):

đến tháng......năm ........................

1.5.3. Thực hiện thực tế:

từ tháng 01 năm 2016 đến tháng 12 năm 2017

1.6. Những thay đỗi so với thuyết minh ban đầu (nếu có):
(Ve mục tiêu, nội dung, phư ơ n g pháp, kết quả nghiên cím và tổ chức thực hiện; Nguyên nhân; Ỷ
kiến của Cơ quan quàn lý)
1.7. Tổng kinh phí đưọc phê duyệt của đề tài: 350 triệu đồng.
PHÀN II. TỎNG QUAN KẾT QUẢ NGHIÊN c ứ u
Viết theo cấu trúc m ột bài báo khoa học tổng quan từ 6-15 trang (báo cáo này sẽ được đăng trên
tạp chí khoa học ĐHQGHN sau khi đề tài được nghiệm thu), nội dung gồm các phần:
1.

Đặt vấn đề
Sự phát triển khoa học kĩ thuật và cồng nghệ đã làm cho đời sống của con người ngày càng

được nâng cao. Tuy nhiên, sự phát triển đó đã gây ra tình trạng ô nhiễm môi trường, nhất là môi
trường nước. M ột trong số các chất gây ô nhiễm nghiêm trọng môi trường nước phải kể đến là các
kim loại nặng và amoni. Các kim loại nặng và amoni không chỉ gây ô nhiễm môi trường m à còn
gây ảnh hưởng xấu tới sức khoẻ con người, liên quan trực tiếp đến sự biến đổi của gan, thận, gây
ung thư và nhiều căn bệnh khác dù chỉ ở hàm lượng nhỏ. Kim loại nặng và amoni gây ảnh hưởng
xấu tới thành phần sinh học và các thành phần khác của môi trường nước. Các ion kim loại nặng
độc hại độc hại được thải ra nguồn nước từ nhiều hoạt động sống và sản xuất của con người như
Pb2+, C u 2+, C d 2+ trong k h i am oni trong dung d ịch thường tồn tại ở dạng N H 4+ [ 1- 4 ].

1

V iệ c nghiên cứu v à xử lý các ion kim loại nặng và am oni trong nước có v a i trò quan trọng
trong bảo vệ sức khoẻ co n người. D o đó, nghiên cứu xử lý các ion k im lo ại nặng v à am oni đã và
đang thu hút được sự quan tâm củ a các nhà khoa học trong v à ng o ài nước.
C á c ion kim loại nặng v à am oni trong nguồn nước có thể xử lý bằng một số phương pháp

như hấp phụ, phương pháp trao đổi ion, phương pháp keo tụ, ... Trong số các phương pháp xử lý
ion kim loại nặng v à am oni trong m ôi trường nước, hấp phụ sử dụng vật liệ u rẻ tiền, sẵn có từ các

nguồn thải, nguồn phụ phẩm nông nghiệp hay vật liệu có nguồn gốc tự nhiên như các loại khoáng
sét là một trong số những phương pháp hiệu quả cao và phù họp với các nước đang phát triển.
Nhôm oxit (A I2O 3), silica oxit (S 1O 2) là các chất hấp phụ quan trọng và đã được nghiên cứu
rộng rãi trong công nghiệp hoá học, môi trường [1, 2]. Trong khi đó, đá ong là khoáng sét tự nhiên
có chứa các oxit kim loại điển hình và có khả năng chế tạo thành vật liệu hấp phụ tốt. Những nghiên
cứu gần đây cho thấy quá trình biến tính AI2 O 3 , S 1O 2 và đá ong bàng chất hoạt động bề mặt và
polyme mang điện thân thiện với môi trường có thể thay đổi nhiều đặc tính bề mặt của vật liệu
hướng tới triển vọng để xử lý các ion kim loại nặng độc hại. Ngoài ra, AI2O 3, S 1O 2 và đá ong đã
được biến tính bằng chất hoạt động bề mặt và polyme mang điện để xử lý ô nhiễm kim loại nặng và
amoni có thể phát triển thành vật liệu pha tĩnh cho kĩ thuật chiết pha rắn làm giàu và xác định kim
loại nặng và amoni trong nguồn nước cần mang vật liệu kích thước m icrom et lên cột nhồi. Vì vậy,
nghiên cứu khả năng vận chuyển các ion kim loại nặng trên cột nhồi vật liệu hấp phụ kích thước
micromet cũng rất quan trọng. Nghiên cứu các đặc tính hấp phụ và vận chuyển ion kim loại nặng
(Cu2+, Pb2+ và Cd2+) và N H 4+ trên vật liệu. AI2O3, S 1O 2 và đá ong biến tính bằng chất hoạt động bề
m ặt hoặc polyme mang điện để xử lý các chất thải vô cơ gây ô nhiễm, hoặc ứng dụng vào kĩ thuật
chiết pha rắn làm giàu và xách định ìon Cu2+, Pb2+, Cd2+ và N H 4 + là một hướng nghiên cứu mới,
chưa được công bố trong và ngoài nước [2 - 6 ].
Đ ề tài khoa học này ngh iê n cứ u đặc tính hấp phụ v à vậ n chu yển io n k im loại nặng (C u 2+,
Pb2+ v à C d 2+) và N H 4+ trên vật liệ u AI2O3, S1O2 v à đá ong có k íc h thước nanom et và m icrom et đã

được chế tạo và biến tính bằng chất hoạt động bề mặt và polym e mang điện ứng dụng trong xử lý

m ô i trường cũng như k ĩ thuật chiết pha rắn làm giàu v à xá c đ ịn h chúng.
Đ ể thực hiện m ụ c tiêu trên, ng hiên cứu hoạt hóa v à x ử lý bề mặt ô x it k im loại AI2O3, S1O2

và đá ong có kích thước micro-nano bằng nhiệt độ cao và biến tính bề mặt bằng hấp phụ chất hoạt
động bề mặt hoặc polyme m ang điện tích. Đặc tính cấu trúc và đặc tính bề mặt của vật liệu ôxit kim
loại AÌ2 O 3 , S 1O 2 và đá ong được đánh giá bằng các phương pháp vật lý và hoá lý hiện đại. Sau đó,
nghiên cứu khả năng hấp phụ và đặc tính hấp phụ Cu2+, Pb2+, Cd 2 và amoni N H 4+ trên AI2O3, S 1O 2 và
đá ong đã được biến tín h bằng hấp phụ chất hoạt động bề mặt. Đ án h giá quá trình hấp phụ đẳng
nhiệt bằng các mô h ìn h hai bước hấp phụ. So sánh thực n g hiệm vớ i m ô h ìn h hấp phụ đẳng nhiệt v à
đánh giá sự thay đổi đ iện tích bề mặt, nhóm chức bề mặt để đề xuất cơ chế hấp phụ.

2. Mục tiêu
Đ ề tài nghiên cứ u chế tạo biến tính các vật liệ u ô x it kim lo ại bao gồm AI2O3, S1O2 v à
khoáng sét đá ong để tăng dung lượng hấp phụ các io n trong m ôi trường nước. N g h iê n cứu đặc tính

hấp phụ bề mặt của một số ion kim loại nặng (Cu2+, Pb2+, Cd2+) và ion amoni (NH 4 4*) trên các vật liệu
2


ôxit kim loại A I2O 3, SÌO2 và khoáng sét đá ong với kích thước cỡ micro-nano. T ừ đó, nghiên cứu
một cách hệ thống đặc tính hấp phụ bề mặt của một số ion kim loại nặng (Cu2+, Pb2+, Cd2+) và ion
am oni (NH4+) gây ô nhiễm nguồn nước trên các vật liệ u AI2O3 S1O2 v à khoáng sét đá ong vớ i kích

thước micro-nano đã được biến tính bề mặt bằng chất hoạt động bề mặt và polym e mang điện tích.
Đe tài cũng nghiên cứu quá trình vận chuyển ion kim loại nặng (Cu2+, Pb2+, Cd2+) và ion
amoni (N tỈ 4 +) trên cột nhồi ôxit kim loại và đá ong đã được biến tính để ứng dụng xừ lý nước bị ô
nhiễm kim loại nặng và amoni. Ngoài ra, cột nhồi oxit kim loại được ứng dụng làm pha tĩnh trong
kĩ thuật chiết pha rắn để làm giàu và xác định kim loại nặng Pb2+, Cd2+ trong m ẫu nước hồ.
3. Phương pháp nghiên cứu
Đe tài khoa học này đã sử dụng nhiều phương pháp phân tích bề mặt và cấu trúc vật liệu

AI2 O 3 , S 1O 2 và đá ong. Cấu trúc của vật liệu được xác định bằng phương pháp nhiễu xạ tia X
(XRD). Kích thước và độ xốp tương đối của vật liệu được đánh giá bằng bằng kính hiển vi điện tử
quét (SEM). Trong khi đó, thành phần ôxit kim loại, cacbon và tạp chất trong vật liệu được phân
tích bằng phương pháp khối phổ plasm a cao tần cảm ứng (ICP-MS) và đo tổng cacbon. Phương
pháp đẳng nhiệt hấp phụ và giải hấp N 2 theo BET đã được sử dụng để xác định diện tích bề mặt và
phân bố lồ xốp. Đện tích bề mặt vật liệu được đánh gia bằng chuẩn độ điện thế và đo thế zeta.
Các phương pháp nghiên cứu đặc tính hấp phụ và vận chuyển: N ghiên cứu hấp phụ tĩnh,
đánh giá ảnh hưởng của pH và nồng độ muối nền đến sự hấp phụ chất hoạt động bề mặt (CHĐBM)
và polyme m ang điện tích. Xác định sự thay đổi điện tích bề mặt sau khi hấp phụ CHĐBM và
polyme mang điện tích bằng đo thế zeta. Phân tích nhóm chức đặc trưng sau khi hấp phụ CHĐBM
và polyme trên vật liệu AI2O 3, S 1O 2 và đá ong bằng phổ hồng ngoại FT"IR. Phương pháp đo động
học và thiết kế lấy phân đoạn các dung dịch để đánh giá đặc tính vận chuyển của các ion kim loại
nặng và ion amoni.
Đối với nghiên cứu hấp phụ và vận chuyển các ion kim loại nặng, ion amoni trên các vật
liệu thì các phư ơng pháp phân tích rất quan trọng. N g h iê n cứu đã xá c đ ịnh nồng độ kim lo ại nặng

bằng phương pháp ICP-MS và phổ hấp thụ nguyên tử AAS. Phân tích nồng độ ion amoni bằng
phương pháp trắc quang và phương pháp điện di mao quản. Đo phổ UV-Vis của phức cặp ion giữa
chất hoạt động bề mặt (CHĐBM ) với phẩm màu mang điện tích trái dấu trong dung môi hữu cơ để
xác định nồng độ CHĐBM. Phương pháp phổ UV-Vis và đo tổng cacbon và tổng nitơ xác định
nồng độ polym e mang điện tích.
4. Tổng kết kết quả nghiên cứu
4.1. Đặc tính cấu trúc, bề m ặt và nhóm chức lioạí hoá của vật liệu
Các vật liệu AI2O 3, S 1O 2 và đá ong sau khi được tổng hợp được xác định cấu trúc bằng
phương pháp nhiễu xạ Rơnghen (XRD). Kết quả giản đồ XRD được cho ở H ình 1 đến Hình 3.

3


Paculty o f C hem istry, HU S , V N U , D8 ADVAN C E -B ru ke r - A I2 0 3

Hình 1. Giản đồ XRD của vật liệu

A I2 O 3

tổng hợp từ hoá chất tinh khiết

2-Theta - Scale

Hình 2. Giản đỗ XRD của vật liệu S 1O 2 được chế tạo từ vỏ trấu

2-Theta - Scale

Hình 3. Giản đồ XRD của vật liệu đả ong đã đựoc x ử lý bề mặt
Giản đồ XRD của các vật liệu AI2O3, S 1O 2 và đá ong cho thấy trong khi vật liệu AI2O3, S 1O 2
có cấu trúc đơn giản thì vật liệu đá ong có nhiều pha phức tạp [1-3]. Vật liệu AI2O3 được tổng hợp
từ h oá chất tinh khiết trong phòng thí nghiệm có cấu trúc dạng alpha bền vững ( 2 0 ở các góc đặc
- trưng 25, 35, 43 và 58); S 1O 2 được chế tạo từ vỏ trấu có cấu trúc vô định hình ( 2 0 từ 2 0 - 24), và cấu
4


trúc đá ong pha của một số oxit kim loại silica dạng quarzt pha hematite và geothite của oxit sắt
từ 45 và 6 6 ) [1,3]- Như vậy, vật liệu AI2 O 3 , S 1O 2 và đá ong đã được chế tạo và thành công.

(20

B e mặt củ a vật liệ u được đánh giá bằng phương pháp k ín h hiến v i đ iện tử quét (S E M ). Á nh
S E M của AI2O3, S1O2 và đá ong được chỉ ra ở H ìn h 4 đến H ìn h 6.

m

HSSL

*

mM t§
■

■

fầ
ự

.

.
.....................

S4800-NIHE ID.OkV 9.4mm x200k SE(M,LA0) 4/ 13/2017' ' ' ' '2Òũnm

Hình 4. Ảnh SE M của vật liệu A I 2 O 3 tổng hợp từ ìtoá chất tinh khiết

Hình 5. Anli SE M của vật liệu S 1O 2 được chế tạo từ vỏ trấu

(a)

(b)

Hình 6 . Ảnh S E M của vật liệu đá ong, (a) vật liệu đá ong ban đầu (b) đã được x ử lý bề mặt
K ết quả ảnh S E M của vật liệu AI2O3, S1O2 v à đá ong cho thấy trong kh i AI2O3, S1O2 có bề
mặt khá xốp v à có k íc h thước cỡ nanom et thì đá ong có bề m ặt trơ v à có k íc h thước m icrom et [1 , 3 ]•

C ác n hó m chứ c bề mặt của AI2O3, S1O2 v à đá ong được đánh giá bằng phương pháp phố
hồng ngoại ( F T - IR ) . K ế t quả phổ I R của AI2O3, S1O2 và đá ong được cho ở H ìn h 7 đến H ìn h 9 .

5


H ìn li 7. P h ổ hồng ngoại (F T - IR ) của vật liệu AI2O3

Hìnli 8 . Phổ hồng ngoại (FT-ỈR) của vất liệu SÌO 2 ch ế tạo từ vỏ trâu

H ìn h 9. P h ổ hồng ngoại ( F T - IR ) của vật liệ u đá ong
H ìn h 7 đến H ìn h 9 cho thấy các nhóm chứ c hoạt động đặc trưng củ a vật liệ u AI2O3, S i 0 2 v à
đá ong đã được thể h iện trên phổ hồng ngoại ( F T - IR ) chứng tỏ các vật liệ u hấp phụ đã được chê tạo
v à b iến tín h thành cô ng [ 1- 3 ].

4.2. Đặc tỉnh hấp pliụ của iort kim loại nặng trên AI2O3, S 1O 2 và đá ong
H ấ p phụ đẳng nhiệt của ion k im loại nặng trên AI2O3, S1O2 v à đá ong được tiến hành ở nhiệt
độ phòng

25°c ± 3°c , nhiệt độ khống chế bằng đ iều hoà nhiệt độ.
6


4.2.1. Đặc tính hấp p h ụ của ion kim loại nặng
a) Anh hưởng của p H
Vật liệu AI2O3 và đá ong được biến tính bàng cách lắc 3h với dung dịch SDS 0,01 M (pH=
4,0) trong nền muối NaCl 0,1M. Sau khi biến tính bằng SDS, vật liệu AI2 O 3 (M2) được sử dụng để
hấp phụ và xử lý ion kim loại nặng Pb2+ và Cd2+ trong khi xử lý Cu2+ được nghiên cứu trên vật liệu
đá ong.
Hiệu suất xử lý được tính theo công thức:

0/0H - g l l ĩ i i . 100 (1)
Trong đó %H là hiệu suất xử lý, c o là nồng độ ban đầu (M), Ce là nồng độ cân bằng. Nồng độ
ion kim loại nặng trong dung dịch được phân tích bằng phương pháp hấp thụ nguyên tử (AAS) và
phổ khối plasma cao tần cảm ứng (ICP-MS) trong khi nồng độ ion amoni được phân tích bằng
phương pháp UV-Vis và điện di mao quản (CE-C 4 D).

Hình 10. Ảnh hưởng của p H tới hiệu suất x ử lỹ P b2+
Kết quả khảo sát ảnh hưởng của pH (Hình 10 và H ình 11) cho thấy hiệu quả xử lý Pb2+,
Cd2+ trong dung dịch tăng lên đáng kể khi sử dụng vật liệu đã được xử lý và biến tính (Mi và M 2).
Vật liệu M i cho hiệu quả xử lý tôt hơn vật liệu chưa xử lý (Mo) được lý giải là do quá trình xử lý bê
mặt với N aOH làm tăng hoá thê bê mặt của vật liệu hâp phụ AI2O3 dân tới hâp phụ tôt hơn. Vật liệu
M 2 có hiệu quả xử lý tốt hơn so với Mo và Mi trong khoảng pH 3-7. Môi trường pH tối ưu bằng 6 là
do ở pH = 6 , sự hấp phụ của proton H+ trên bề mặt AI2O3 không đáng kể vì vậy bê mặt vật liệu M 2
mang điện tích âm bởi hình thành được lớp mixen kép với SDS. Lớp mixen kép hình thành trên bê
mặt AI2O3 làm vật liệu hấp phụ có điện tích bề mặt âm hơn, do đó hiệu suất hấp phụ Pb2+, Cd2+ tăng
lên so với vật liệu Mi dù không quá lớn. Ở pH thấp, nồng độ H+ lớn và bề mặt vật liệu mang điện
tích dirơng khó có thể hấp phụ cation Pb2+, Cd2+. Khi pH > 6 , quá trình giải hấp SDS được tăng
cường làm bề mặt ít âm điện hơn do đó giảm khả năng hấp phụ Pb2+, Cd2+ [6 ]. Vì vậy, pH= 6 được
chọn để nghiên cứu các điều kiện hấp phụ xử lý Pb2+, Cd2+ sử dụng AI2O3.

7


pH

Hình 11. Ảnh hưởng của p H tới hiệu suất x ử lỷ Cd 2 r
Hấp phụ của ion Cu2+ trên đá ong biến tính bằng SDS được cho ở hình 12.

pH

H ình 12. Ảnh hưởng của p H tới hiệu suất x ử lý Cu2+
Hình 12 cho thấy hiệu suất xử lý Cu2+ bằng đá ong biến tính với SDS tăng khi tăng pH của
dung dịch từ 4 đến 6 do sự cạnh tranh của proton H+ ở pH thấp. Tuy nhiên, ở pH > 7, khả năng giải
hấp SDS ra khỏi bề mặt đá ong được tăng cường nên hiệu suất xử lý giảm [3]. Như vậy, pH = 6 là
tối ưu đê xử lý ion Cu2+ trong nước.
b) Anh hưởng của thời gian tới cân bằng hấp phụ
Kết quả khảo sát khả năng hấp phụ Pb2+ và Cd2+ của vật liệu AI2 O 3 (M 2) trong những
khoảng thời gian khác nhau từ 30 đến 240 phút. Kết quả nghiên cứu được thể hiện ở Hình 13 và
Hình 14.


100

%H
80

1

75 70

T------------------ 1-------------------1--------------- —r------------------1-----------------------

0

50

100

150

t (phút)

200

250

300

Hình 13. Ảnh hưởng của thời gian tới cân bằng hấp p liụ Pb 2

t (phút)
Hình 14. Ảnh hưởng của thời gian tới cân bằng hấp ph ụ Cd2+
Qua kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian hấp phụ (Hình 13 và Hình 14) tới hiệu suất xử
lý Pb2+, Cd2+ của vật liệu M 2 có thể thấy rằng khi tăng thời gian hấp phụ, hiệu quả xử lý tăng. Thời
gian hấp phụ đạt cân bằng là 180 phút với Pb2+ và 120 phút đối với Cd2+. N hư vậy, thời gian hấp
phụ được chọn là 180 phút với Pb2+ và 120 phút đối với Cd2+ [3].
Đối với hấp phụ xử lý Cu2+ sử dụng đá ong biến tính với SDS (Hình 15) cho thấy hiệu quả
xử lý tăng từ 10 đến 90 phút sau đó lại giảm do trong dung dịch nền muối có N a+ có khả năng ảnh
hưởng đến hấp phụ Cu2+. N hư vậy thời gian hấp phụ Cu2+ được chọn là 90 phút [6 ].

9


100

20

-

10

30

60

90

120

150

180

t (phút)

Hình 15. Ảnh hưởng của tliời gian tới cân bằng hấp p h ụ Cd2+
c) Anh hưởng của lực ion
Lực ion (nồng độ muối nền) có ảnh hưởng tới khả năng hấp phụ ion kim loại Pb2+ và Cd2! trên
vật liệu AI2O3 (M2) và Cu2+ trên đá ong biến tính do tác động đến lực tương tác tĩnh điện. Nồng độ
muối NaCl được khảo sát từ 0 đến 100 mM đối với Pb2+ và Cd2+. trong khi đối với Cu2+ từ 0 đén 50
mM Ket quả thu được trong Hình 16 đến Hình 18.

0.0

0.1

1.0

10.0

100.0

c NaCl (mM)
Hình 16. Ảnh hưởng của lực lon hiệu suất x ử lý Pb

0

0.1

1

10

100

2+

C N»CI ( m M )

Hình 17. Ánh hưởng của lực ion tói hiệu suất x ử lý Cd 2
10


Kết quả khảo sát ảnh hưởng của lực ion trong dung d ịch tới hiệu suất xử lý Pb2+ có xu hướng
tăng lên khi tăng nông độ m uối hay tăng lực ion trong dung d ịch. C hứ ng tỏ quá trình hấp phụ ion
Pb trên vật liệ u AI2O3 b iến tính vớ i SD S ch ịu ảnh hưởng củ a lự c tương tác tĩnh điện và các lự c
tương tác kh ác như lự c tương tác bên hay kh ả năng tạo phức bề mặt giữa Pb2+ và S D S. Ngoài ra,

khi nông độ muôi NaCl tăng, khả năng một phân Pb2+ tạo phức với ion c r làm giảm nông độ Pb 2 r
trong dung d ịc h dẫn đên h iệ u suất xử lý tăng [6]. Thêm vào đó, các phân tử S D S có thể co cụm tạo

ra lớp m ixe n kép trên bê m ặt AI2O3 dê dàng hơn v ì k h i tăng nông độ m uôi thì nông độ tới hạn tạo
m ixe n của S D S giảm , dẫn đến h iệ u suất hấp phụ Pb2+ tăng. T ro n g kh i x ử lý C d 2+ cho thấy khi tăng
nông độ N a C l thì khả năng hâp phụ C d 2f giảm cho thây hâp phụ C d 2+ trên vật liệ u M2 chịu ảnh
hường ch ính của lực tương tác tĩnh điện ở nồng độ m uối từ lm M đến lOOmM. K h i tăng nồng độ
N a C l từ 1 đên lOOmM làm giảm bê dày lớp điện kép trên bê m ặt vật liệu, đông thời làm tăng sự
cạnh tranh v à sự tương tác giữ a các ion trong dung d ịch v ớ i vật liệ u , các ion C d 2+ hấp phụ lên bề
mặt vật liệu M2 bị giảm đi do lự c tương tác tĩnh điện giữa phần âm của vật liệ u AI2O3 biến tính
bằng S D S ( M 2) và cation C d 2’ . Ở nồng độ N a C l nhỏ hơn lm M lực tương tác tĩnh đ iện tăng nhưng

khả năng xử lý Cd2+ băng hấp phụ lại có xu hướng giảm nhẹ do ở nồng độ muối thấp tổng điện tích
bê mặt của AI2O 3 giảm nên hâp phụ giảm. Do vậy, nông độ NaCl là lOrnM đôi với Pb2+ và lm M
đôi với C d 2+ được chọn là điều kiện phù hợp để hấp phụ xử lý Pb2+ và C d 2+ bằng vật liệu AI2O3
biến tính vớ i S D S.
100

80

_

60

à?
x

40

20

0
0

1

5

10

50

c NaCI (mM)

Hình 18. Ảnh liưởng của lực ion tới hiệu suất x ử lý Cu2+
Đối với hấp phụ xử lý Cu2f thấp nhất khi không có muối nền trong dung dịch chứng tỏ lực
tương tác tĩnh điện đóng v a i trò quan trọng. T u y nhiên kh i nồng độ m uối cao trên 10 m M , quá trình
giải hâp SDS được tăng cường nên hấp phụ có x u hướng giảm [ 3 , 7 ]. H ấp phụ C u 2+ trên đá ong biến

tính chịu tác động của lực hút tĩnh điện và các lực tương tác khác.
d) Hấp phụ đăng nhiệt
T ro n g các đ iều k iệ n tối ưu, đường hấp phụ đắng nhiệt tại các nồng độ m u ối nền được nghiên
cứu đê kh ẳng định cơ chế v à đặc tính hấp phụ. Đường đẳng nhiệt hấp phụ P b 2+ v à C d 2+ trên AI2O3
biên tính v ớ i S D S được cho ở H ìn h 19 v à H ìn h 20 trong k h i hấp phụ C u 2+ trên đá ong biến tính

SDS được cho ở Hình 21.

11


80.0

Cpb2+(M)

Hình 19. Đ ường hấp pliụ đẳng nliiệt của Pb2+ trên AI 2O3 biến tính SD S với 1 và 10 m M N aC l

c

ũ

c cd2+ (M)
Hình 20. Đ ường liấp p h ụ đẳng nhiệt của Cd2+ trên

12

A I2 O 3

biến tỉnh SD S với 1 và 10 m M N a C l


200.0

Ccu2+(M)
Hình 21. Đ uờng hấp p h ụ đẳng nhiệt của Cư 24 trên đá ong biến tính SD S với 3 nồng độ muối
NaCl.
Kết quả đường hấp phụ đẳng nhiệt của hấp phụ Pb2+, Cd2+ và Cu2+ cho thấy sự khác biệt rõ
rệt. Hấp phụ Pb2+ trên AI2O 3 chịu ảnh hường của lực tương tác tĩnh điện và các lực tương tác khác

nên hấp phụ tăng khi tăng nồng độ muối nền trong khi hấp phụ của Cd2+ chỉ chịu ảnh hưởng chính
của lực hút tĩnh điện nên hấp phụ giảm khi tăng nồng độ muối [3,6,8]- Đôi với hâp phụ Cu2+ trên đá
ong lực tương tác tĩnh điện ảnh hưởng lớn khi tăng nông độ muôi trên lOmM. Nhưng khi nông độ
muôi thấp hơn 1OmM. hấp phụ chịu ảnh hưởng của lực tương tác khác nên hâp phụ lại có xu hướng
giảm khi giảm lực ion.
4.2.2. Đặc tính hấp ph ụ của ion amonỉ

a) Anh hưởng của p H tới hấp phụ amoni
Hấp phụ xử lý cation NH 4+ bằng AI2 O 3 biến tính được tiến hành trong dải pH từ 3 dến 8 .

X

40 20

0

-

-1--------------------- T----------------------1--------------------- 1---------------------- 1---------------------- 1

3

4

5

6

7

1

8

pH

Hình 22. Ảnh hưởng của p H đến liấp phụ x ử lý N H j+ sử dụng AI 2 O3 biến tính

13


Kết quả Hình 22 cho thấy hiệu suất xử lý amoni giảm khi tăng pH của dung dịch là do khi
tăng pỉ í nồng độ OH' trong dung dịch tăng dần làm giải hấp SDS (chứa gốc sunphat) làm cho điện
tích của nhôm oxit biến tính ít âm hơn sẽ giảm hiệu suât hâp phụ cation N H 4 . Hiẹu suat đạt được
cao nhất là 91% ở pH bằng 4,0. Ở pH < 4,0, nhôm oxit có thể bị hòa tan một phần, dẫn tới làm giảm
hiệu suất hấp phụ [2]. Do vậy, nghiên cứu chọn pH tối ưu là 4,0 để hấp phụ và xừ lý N H 4+.
b) Ảnh hưởng của thời gian tới căn bằng hấp phụ amoni
H ấp phụ xử lý cation N H 4+ băng AI2O3 biên tính được tiên hành trong thơi gian tư 10 đen
210 phút (H ình 23).
Từ các kết quả trên cho thấy, khi tăng thời gian hâp phụ từ 10 phút lên đen 180 phut, kha
năng hấp phụ NH4+ trên bề mặt nhôm oxit đã được biến tính càng tăng (từ 66% -90,8%). Ở thời gian
180 phút hiệu suất thu hồi đạt giá trị cao nhât 90,8% do đây là khoảng thời gian đạt tơi can bang
hấp phụ, tại thời điểm đó, dung lượng hấp phụ đạt giá trị cực đại. Tuy nhiên khi tăng tiep thơi gian
hấp phụ lên đến

210

phút thì hiệu suất hấp phụ có xu hướng giảm (còn 82%) có thế do sau cân băng

xảy ra quá trình giải hấp N H 4+ một phân vì ion N a trong muôi nên co the gay anh hương cạnh
tranh thúc đẩy quá trình giải hấp sau khi cân băng hâp phụ được thiêt lập [2]. Do vậy, thơi gian can
bằng hấp phụ là 180 phút.
100

80
60

£

X

40
20

0

10

30

60

90

120

150

180

210

t (phút)

H ình 23. Ảnh hưởng của thời gian đến hấp p h ụ x ử lỹ N H / sử dụng A I 2 O 3 biển tính
c) Ảnh hưởng của lực ion tới hấp phụ amoni
Q ua các kết quả khảo sát thể hiện trên Hình 24 cho thây hiệu suât xử ly toi ưu đạt được ơ
nồng độ m uối NaCl 1 mM với hiệu suất 92 %. Dung lượng hấp phụ tăng khi giảm nồng độ muôi
nền N aCl được lí g iải là do sự g iải hấp SDS trên bề mặt (X-AI2O3 k h i tăng nông độ m uôi. Khi tăng

nồng độ N aCl, do ảnh hưởng cạnh tranh của ion c r tác động tới nhóm sunphat của SDS dân đên
SDS dễ bị giải hấp ra khỏi bề mặt a- AI2 O 3 [2]. Ảnh hưởng của nền muối sẽ được thảo luận cụ thê ở
phần hấp phụ đẳng nhiệt.

14


1

10

100

C N aC I (m M )

ỉ lìn h 24. Ảnh hưởng của lực ion đến hấp pliụ x ử lý N H 4 s ử (lụng Á l2Oì biến tính
d) Hấp phụ đẳng nhiệt của amoni trên AI 2 O 3 biến tính
Hình 25 cho thấy nồng độ muối tăng thì dung lượng hấp phụ giảm, đặc biệt là ở nồng độ
muối cao (NaCl lOOmM). Khi nồng độ muối tăng khả năng giải hấp SDS được thúc đây dẫn đên
hấp phụ amoni kém hơn. Mô hình hai bước hâp phụ mô tả rât tôt ở tât cả các nong đọ muoi [2,8].
Nói cách khác hấp phụ am oni chủ yếu là do liên kêt tĩnh điện của amoni mang điện dương va lưp
điện âm trên bề m ặt AI2O 3 do SDS.

C nH 44 (M )

Hình 25. Hấp pliụ đẳng nhiệt của N H 4 trên AI 2O 3 biển tinh
4.2.3. Đ ặc tính vận chuyển của ion kim loại nặng và amoni
Đặc tính vận chuyển dược nghiên cứu băng thí nghiệm động trên cột nhôi vật liệu sau khi
xác định nồng độ ion kim loại nặng và amoni ở đâu ra.

à) Đ ưòng cong vận chuyển của ion kim loại nặng

15


H ìn li 26 . Đ ường cong vận chuyển ỉon P b2+ riên g rẽ và trong hỗn hợp

H ìn h 27 ,. Đ ư ờng cong vận chuyển ion C d 2+ riên g rẽ và trong hỗn họp

16


0 ,0

100,0

2 0 0 ,0

3 0 0 ,0

4 0 0 ,0

5 0 0 ,0

6 0 0 ,0

7 0 0 ,0 v ( m |)

H ìn li 28 . Đ ư ờ n g cong vận chuyển ỉon C u 2+ riên g rẽ và trong hỗn hợp

Kết quả khảo sát hấp phụ động xây dựng đường cong vận chuyển của ion Pb2+’ Cd2+ và hỗn
hợp Pb ' Cd trên A I2 O 3 biến tính SDS trong khi Cu2+ được nghiên cứu hấp phụ trên đá ong biến tính
cho thấy với đặc tính vận chuyển Pb2+ riêng lẻ và trong hỗn họp khác nhau chủ yếu ở các phân đoạn
thể tích đầu trong khi đặc tính vận chuyển của Cd2+ riêng lẻ và trong hỗn hợp khác nhau khá lớn.
Điều này có thể giải thích là do trong hỗn hợp Pb2+ hấp phụ m ạnh hơn Cd2+. Đối với chì cân bàng
ứng với phân đoạn thể tích 1200,0 ml với vận chuyển riêng lẻ và trong hỗn họp. Với Cd riêng lể và
trong hỗn họp ứng với phân đoạn thể tích là 300,0ml và 500,0ml quá trình hấp phụ đạt cân bằng.
Đá ong biến tính có khả năng lưu giữ Cu2+ rất tốt. c ầ n đến 100 ml mới phát hiện được Cu 24
ra khỏi cột. Cân bằng chỉ được thiết lập sau 500,Oml và 250,0 ml đối với vận chuyển riêng lẻ và
trong hỗn họp.
Qua đồ thị đường cong vận chuyển có thể thấy rằng khả năng hấp phụ của Pb2+, Cd2+ và
Cu2+ trong dung dịch hỗn họp có nồng độ đạt cân bằng cao hơn so với trong dung dịch riêng lẻ và
phân đoạn hấp phụ của C d2+ nhỏ hơn so với Pb2+ nguyên nhân là do quá trình hấp phụ canh tranh
trên cột trong đó Pb2+ hấp phụ mạnh hơn nhưng lâu đạt cân bằng hơn. Trong khi đó cân bằng của
Cu + được thiết lấp khá chậm chứng tỏ Cu2+ được hấp phụ và lưu giữ tốt trên cột.
b) Đường cong vận chuyển của ion amonì
Hình 29 cho thấy vật liệu AI2 O 3 có khả năng hấp phụ ion amoni khá tốt tốt. Sau 50,0 ml thể
tích mới phát hiện được NHU+ ra khỏi cột. Cân bằng chỉ được thiết lập sau 150,0 ml. Như vậy cột
nhồi có thể xử lý được amoni nồng độ tối thiểu 15 ppm sau hơn 50,0 ml.

ĐAI HỌC QUỐC GIA HA NỘI_
TRUNG TAM THÔNG TIN 1HƯ VIỆN
O 0 ũ 6 0 0 0 t)ự 2 .

17

_


20

V ( m l)

Hình 29. Đ ường cong vận chuyển ỉon N H 4 trên cộ t n h ồ i
5. Đánh giá về các kết quả đã đạt được và kết luận
Kết quả đạt được về đặc tính hấp phụ và vận chuyển, các ion kim loại nặng (Cu2+, Pb2+,
C d 2+) và io n am oni (N FL ị +) trên ô x it k im lo ại AI2O 3, S1O2 v à khoáng sét đá ong là rât hệ thông và có

quy luật phù hợp với các công trình quôc tê đã công bô. Đê tài này là công trình khoa học đâu tiên ở
Việt Nam nghiên cứu thành công các đặc tính hấp phụ và vận chuyển. Các kêt quả nghiên cứu mở
ra một hướng mới trong lĩnh vực hoá học và công nghệ vê việc sử dụng các hoá chât thân thiện với
m ôi trường như chất hoạt động bề mặt và p o lym e m ang điện để biên tính bê mặt các vật liệ u o xit

kim loại nhằm tăng khả năng xử lý các kim loại nặng độc hại và ion amoni.
Thành công bước đầu trong việc biến tính đá ong - một loại khoáng sét phổ biên, sằn có và
rẻ tiên m ở ra m ột triển vọng lớn trong việc tận dụng nguôn tài nguyên thiên nhiên đê xử lý môi
trường nước theo hướng xanh và bền vững.
Các kết quả thu được có tính sáng tạo và tính mới minh chứng bằng việc đã công bố thành
công hai công trình trên tạp chí ISI đúng chuyên ngành là Journal o f Chemistry và Environmental
Chemistry. Trong đó, tạp chí Environmental Chemistry là tạp chí hàng đâu của hiệp hội khoa học
Úc (CSIRO) với chỉ số ảnh hưởng cao IF = 3,516 cho thấy thành công của đề tài đáng được ghi
nhận và rất nên được mở rộng, phát triển.
6

. Tóm tắ t kết q u ả (tiếng Việt và tiếng Anh)

Công trình khoa học này là công trình đầu tiên trong trong nước và quốc tế nghiên cứu
thành công đặc tính hấp phụ và vận chuyển của ion kim loại nặng (Cu2+, Pb2+, Cd2+) và ion amoni
(N H 4+) trên ô xit k im lo ạ i AI2O3, S1O2 v à khoáng sét đá ong. C á c vật liệ u o x it k im lo ại AI2O3 v à

S 1O 2 được chế tạo thành công từ hoá chất tinh khiết và từ vỏ trấu (một nguồn phụ phâm nông
nghiệp sẵn có, rẻ tiền). Các đặc tính cấu trúc và bề mặt của vật liệu được nghiên cửu một cách hệ
thống bằng các phương pháp phân tích hoá lý hiện đại bao gôm nhiêu xạ Rơnghen (XRD), ảnh chụp
bề mặt (SEM ) và phổ hồng ngoại (FT-IR).
Đ á ong tự n hiên v à AI2O3, S1O2 sau k h i điều chế được nghiên cứu biến tín h bằng chất hoạt

động bề m ặt mang điện âm (SDS) và polyme mang điện dương PDADM AC đê tăng hiệu quả xử lý
ion kim loại nặng (Cu2+, Pb2+, Cd2+) và ion amoni (NH4+). Kết quả nghiên cửu cho hiệu suât xử lý
các ion kim loại nặng (C u; ', Pb2+, Cd2+) và ion amoni (NH4+) tăng lên rất nhiều so với khi chưa
biến tính cho thấy vật liệu rất tiềm năng để xừ lý (Cu2+, Pb2+, Cd2+) và ion amoni (NH 4+) băng oxit
kim loại AI2O3. S1O2 v à đá ong. Đ ặc tính, cơ chế hấp phụ của ion kim lo ại nặng (C u 2+, Pb2+, C d 2"^)

và ion amoni (NI-Lị+) trên oxit kim loại AI 2 O 3 . S 1O 2 và đá ong được đê xuât trên cơ sở phân tích kêt


quả hâp phụ đăng nhiệt, phân tích sự thay đôi nhóm chức bê mặt vật liệu. Các đường cong vận
chu yên (C u

,

Pb

, C d 2h) được nghiên cứu riêng lẻ và trong hỗn hợp v à đặc tính vận chuyển ion

amoni (NH<1+) được nghiên cứu riêng một cách hệ thống.
The present proịect is the íirst sudy that investigates adsorption and transport characteristics
o f heavy metal ion (C u +, P b 2+, C d 2+) and am m onium io n (N H 4+) onto m etal o xid es AI2O3, S1O2 and
laterite. 1 he m aterials AI2O 3 and S1O2 were su cc e ssfu lly synthesized from ch e m icals and rice husk,

respectively. The structure and sưrfasse properties o f materials were analyzed by physicochemical

methods such as Xrays diffraction (XRD), scanning electron miscroscopy (SEM) and Fourier
transíorm inữared spectroscopy (FT-IR).
The natural laterite was modified by anionic surfactant (SDS) and polycation (PDADMAC)
to enhance rem oval e ffic ie n c y o f heavy níetal ions (C u 2+, Pb

, Cd

) an am m onium ion (N H 4+).

Our results indicated that the materials are novel to remove heavy metal and ammonium ions.
Adsorption characteristics and mechanisms o f heavy metal ions (Cu2+, Pb2+, Cd2+) an ammonium
ion ( N H 4+) . Đ ặc tính, cơ chế hấp phụ của ion k im lo ại nặng (C u 2+, Pb2+, C d 2+) v à io n amoni (N H 4+)
onto metal oxide and lateite were suggested on the basis o f adsorption isotherms and surface
m odiíication based on íunctional groups. The breakthrough curves o f (Cu2+, Pb2+, Cd2+) as
individual and in a mixture and và breakthrough curves o f N H 4 + was also systematically studied

Tài liệu tham khảo
1. T ie n D u c Pham , C u o n g M an h V u , H yo u n g J in C h o i, “ E nhanced íracture toughness and
mechanical properties o f epoxy resin with rice husk-based nano-silica” Polymer Science - Series A,
Vol. 59 (2017), Issue. 3, pp. 437-444
2. I ien Duc Pham, Thi Trang Do, Van Lau Ha, Thi Hai Yen Doan, Thi Anh Huong Nguyen, Thanh
Duc Mai, M otoyoshi Kobayashi and Yasuhisa Adachi, “Adsorptive rẹmoval o f ammonium ion
from aqueous so lu tio n u sin g surfactant-m odified a lu m in a ” , Environmental Chem ỉstry , V o l. 14
( 2017 ). N o. 5 , pp. 327 - 337 .
3.Tien Duc Pham, Hoang Hiep Nguyen, Ngoe Viet N guyen, Thanh Tu Vu, Thi Ngoe Mai Pham,
Thi Hai Yen Doan, M anh Ha Nguyen, Thi Mai Viet Ngo, “Adsorptive Removal o f Copper by using
Surĩactant modified Laterite soil”, Journaỉ o f Chemistry (2017), 2017, Article ID 1986071, 10
pages.
4.
Pham Tien Duc, Bui N goe Anh, Doan Thi Hai Yen, Do Thi Uyen, “Removal o f ammonium ion

from aqueous solution using alumina modified with anionic suríactant and polyanion”, The
conference proceedin g o f the 5 th analytica Vietnam conference 2017 , p p .160 - 167 .
5 . Pham T ie n D u c, D o T h i M in h H ue, Pham T h i N g o e M a i, N g u y e n V a n R i, “ A d so rp tiv e rem oval
o f heavy metal ion and antibiotic from aqueous solution by using polycation modified silica”,
Vietnam Journ al o f Chemistry, V o l. 54 ( 2016 ), N o 6 e l, pp. 293 - 297 .
6 . N g u y ễ n N g ọ c V iệ t, N g u y ễ n M ạn h H à, Phạm T iế n Đ ứ c, “ H ấp phụ v à xử lý P b 2+ trong nước sử

dụng nhôm oxit biến tính bằng chất hoạt động bề m ặt”, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Tập 32, số 3,
Trang 268-272.
7. M Kobayashi, F Juillerat, p Galletto, p Bowen, M Borkovec, “Aggregation and Charging o f
Colloidal Silica Particles: Effect o ĩP article Size”. Langmuir 21 (2005), pp. 5761-5769.
8

. B-Y Zhu, T Gu, “ Suríầctant adsorption at solid-liquid interfaces” . Advances in Colloid and

Interface Science 37 ( 1991 ), pp. 1- 32 .

19


PHẦN IU. SẢN PHẨM, CÔNG BÓ VÀ KÉT QUẢ ĐÀO TẠO CỦA ĐÊ TÀI
3.1. Kết quả nghiên cứu
TT
1

Yêu cầu khoa học hoặc/và chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật

Tên sản phẩm
- Quy trình chế tạo vật liệu
AI2 O 3 , S 1O 2 và khoáng sét đá

ong.

Đăng ký

Đạt được

- Vật liệu AI2 O 3 có diện
tích bề tối thiểu là 50 m 2 /g.

- Vật liệu AI2 O 3 điều chế được
có diên tích bề mặt 221,29
m2/g

- Yật liệu S1O 2 có diện tích
bề mặt tối thiểu 2 0 m2/g
- Vật liệu đá ong có diện
tích bề mặt tối thiểu 30
m 2/g.

2

3

- Vật liệu ôxit kim loại AI2 O 3 ,
S 1O2 và khoáng sét đá ong đã
được biến tính bằng chất hoạt
động bề mặt và polym e mang
điện tích.

- Cột nhồi có chứa các vật liệu

ôxit kim loại AI2 O 3 , S i0 2 và
khoáng sét đá ong đã được
biến tính.

- Vật liệu S 1O 2 có diện tích bề
mặt 165,81 m2/g
- Vật liệu đá ong có diện tích
bề mặt 67,03 m /g.

- Dung lượng hấp phụ tối
thiểu đối với ion các kim
loại nặng (Cu2+, Pb2+, Cd2+)
và ion amoni (NH 4 +) trên
vật liệu hấp phụ đã được
biến tính lần lượt là 0 , 1
mmol/g và 0,025 m m ol/g
vật liệu.

- Dung lượng hấp phụ tối
thiểu đối với ion các kim loại
nặng (Cu2+, Pb2+, Cd2+) và ion
amoni (NH 4 +) trên vật liệu hấp
phụ đã được biến tính lần lượt
là 0,15 mmol/g và 0,045
mmol/g vật liệu.

- Đặc tính bề mặt của vật
liệu ôxit kim loại AI 2 O 3 ,
S 1O 2 và khoáng sét đá ong
bằng đo phổ hồng ngoại

FT-IR cho thấy các nhóm
chức đặc trưng, đo tỉ trọng
điện tích, đo thế zeta chỉ ra
sự thay đổi điện tích bề
mặt.

- Đặc tính bề mặt và điện tích
bề m ặt của vật liệu ôxit kim
loại AI2O3, S1O2 và khoáng sét
đá ong được chứng minh bằng
F T -IR v à đo thế zeta

- Xử lý được các ion kim
loại nặng (Cu2+, Pb2+, Cd2+)
ở nồng độ tối thiểu là 50
mg/L và ion amoni (NH 4 +)
ở nồng độ tối thiểu là 1 0
mg/L.

- X ử lý được các ion kim loai
nặng (Cu24’, Pb2+, Cd2+) ở
nồng độ tối thiểu là 80 mg/L
và ion amoni (NH 4 +) ở nồng
độ tối thiểu là 15 mg/L.

3.2. Hình thức, cấp độ công bố kết quả
Tình trạng
Ghi địa
(Đã in/ chấp nhận chỉ và cảm
in/ đã nộp đơn/ đã

on sự tài
Sản phẩm
được
chấp
nhận
đơn
trợ của
TT
hợp lệ/ đã được cấp ĐHQGHN
giấy xác nhận
đúng quy
SH TT/ xác nhận sử
định
dụng sản phẩm)
1
Công trình công bố trên tạp chí khoa học quốc tế theo hệ thống ISI/Scopus
1.1 Tien Duc Pham , Thi Trang Do, Van Lau Ha,
Đã in trong Tạp
Đã cảm ơn
Thi Hai Yen Doan, Thi Anh Huong
chí ISI, T ập l4 ,
theo đúng
Nguy en,Thanh Duc M ai, Motoyoshi
năm 2017, số 5,
quy định
20

Đánh giá
chung
(Đạt,

không
đạt)

Đạt


1.2

2

K.obayashi and Yasuhisa Adachi, “Adsorptive
trang 327-337
rcmoval of am monium ion from aqueous
solution using surfactant-modified alumina”,
Environmental Chemistry Vol. 14 (2017). No. 5,
pp. 327-337
DOI: />(ISI, IF 3,516)
Tien Duc Pham, Hoang Hiep Nguyen, Ngoe
Đã in trong Tạp
Viet Nguyen, Thanh Tu Vu, Thi Ngoe Mai
chí ISI, số 2017,
Pham, Thi Hai Yen Doan, Manh Ha Nguy en,
năm 2017, 10
Thi Mai Viet Ngo, “Adsorptive Removal o f
trang
Copper by using Surfactant modiíĩed Laterite
soil”, Journal o f Chemistry (2017), 2017,
Article ID 1986071, 10 pages
DOI : 0.1155/2017/1986071
(ISI, IF 1,300)

Sách chuyên khảo được xuất bản hoặc ký họp đồng xuất bản

Đã cảm ơn
theo đúng
quy định

Đạt

2.1
2.2

3
3.1
3.1
4
4.1
4.2
5

Đăng ký sở hữu trí tuệ

Bài báo quốc tế không thuộc hệ thống ISI/Scopus

Bài báo trên các tạp chí khoa học của ĐHQGHN, tạp chí khoa học chuyên ngành
quôc gia hoặc báo cáo khoa học đăng trong kỷ yếu hội nghị quốc tế
5.1 Nguyễn Ngọc Việt, Nguyễn M ạnh Hà, Phạm
Đã in trong Tạp
Đã cảm ơn
Tiến Đức, “Hấp phụ và xử lý Pb2+ trong nước
chí Khoa học

theo đúng
sử dụng nhôm oxit biến tính bằng chất hoạt
ĐHQGHN số 3,
quy định
động bề m ặt”, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN:
tập 32 năm 2016,
Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 32
trang 268 - 272
(2016), Số 3, trang 2 6 8 - 2 7 2
5.2 Pham Tien Duc, Do Thi M inh Hue, Pham Thi Đã in trong Tạp
Đ ã cảm ơn
Ngoe Mai, N guyen Van Ri, “Adsorptive
chí Hoá học số
theo đúng
removal o f heavy metal ion and antibiotic from 6 e l, tập 54 năm
quy định
aqueous solution by using polycation modified
2016, trang 293 silica”, Vietnam Journaỉ o f Chemìstry, Vol. 54
297
(2016), No 6 e l,p p . 293 - 2 9 7
5.3 Pham Tien Duc, Bui Ngoe Anh, Doan Thi Hai Đã in trong kỉ yêu Đã cảm ơn
Yen, Do Thi U yen (2017), “Removal o f
hội nghị quốc tế
theo đúng
ammonium ion ííom aqueous solution using
Analytica lần thứ
quy định
alumina modified with anionic surfactant and
5, năm 2017,
polyanion”, The coníerence proceeding o f the

trang 160 - 167 .
5th analytica Vietnam conĩerence 2017, pp.160
- 167.
6
Báo cáo khoa học kiến nghị, tư vấn chính sách theo đăt hàng của đơn vi sử dung
6.1

7

Kết quả dự kiên được ứng dụng tại các cơ quan hoạch định chính sách hoặc cơ sở
ứng dụng KH&CN

7.1

21

Đạt

Đạt

Đạt


Ghi chú:
Cột sản phẩm khoa học công nghệ: Liệt kê các thông tin các sản phẩm K H C N theo thứ tự
công trình, m ã công trình đũng tạp chí/sách chuyên khảo (DOI), loại tạp chí ISI/Scopus>
Các ânphã m khoa học (bài báo, báo cáo KH, sách chuyên khảo...) chỉ ãươc chấp nhân nếu
có ghi nhận địa chỉ và cảm ơn tài trợ của Đ HQ G HN theo đủng quy định.
Bản phô tô tocm văn các ẩn phẩm này phải đưa vào p h ụ lục các minh chứng của báo cáo.

Riêng sách chuyên khảo cần có bản phô tô bìa, trang đầu và trang cuối có ghi thông tin mã số xuất

3.3. Kết quả đào tạo

TT

Họ và tên

Thời gian và
kinh phí tham
Công trình công bố liên quan
gia đề tài
(Sản phẩm KHCN, luận án, luận vãn)
(số tháng/số tiền)

Đã bảo vệ

Nghiên cứu sinh
1

Học viên cao học
1
N guyên N g ọ c V iệt
2

2 tháng /11,27
triệu

B ùi N g ọ c A nh

X

01 bài b áo quốc tế ISI v à 01 bài
b áo tro n g nư ớ c, luận v ăn C H
0 1 bài báo hội n g h ị q u ô c tê, luận
văn C H

X

Glii chú:
Gửi kèm bản pholo trang bìa luận á n / luận văn/ khóa luận và bằng hoặc giấy chứng nhận
nghiên cứu sinh/thạc sỹ nếu học viên đã bảo vệ thành công luận á n / luận văn;
Cột công trình công bố ghi như mục III. ỉ.
PH ÀN IV. TỎNG HỢP K ÉT QUẢ CÁC SẢN PHẨM KH&CN VÀ ĐÀO TẠO CỦA ĐÊ TÀI
TT

Sản phâm

Sô lượng
đăng ký

Sô lượng đã
hoàn thành

1

Bài báo công bố trên tạp chí khoa học quốc tế theo hệ thống
ISI/Scopus
Sách chuyên khảo được xuất bản hoặc ký họp đồng xuất
bàn

Đăng ký sở hữu trí tuệ
Bài báo quốc tế không thuộc hệ thống ISI/Scopus
Sô lượng bài báo trên các tạp chí khoa học của ĐHQGHN,
tạp chí khoa học chuyên ngành quốc gia hoặc báo cáo khoa
học đăng trong kỷ yếu hội nghị quốc tế
Báo cáo khoa học kiến nghị, tư vấn chính sách theo đặt
hàng của đơn vị sử dụng
Kết quả dự kiến được ứng dụng tại các cơ quan hoạch định
chính sách hoặc cơ sở ứng dung KH&CN
Đào tạo/hỗ trợ đào tạo NCS
Đào tao thạc sĩ

02

02

02

03

01

02

2

3
4
5

6

7
8

9

22


PHẦN V. TÌNH HÌNH s ử DỤNG KINH PHÍ
TT
A
1
2

3
4
5
6

7
8

B
1
2

Nội dung chi
Chi p h í trực tiếp

Thuê khoán chuyên môn
Nguyên, nhiên vật liệu, cây con..
Thiêt bị, dụng cụ
Công tác phí
Dịch vụ thuê ngoài
Hội nghị, Hội thảo, kiểm tra tiến độ, nghiệm
thu
In ấn, Văn phòng phẩm
Chi phí khác
Chi p h í gián tiếp
Quản lý phí
Chi phí điện, nước
rpiẢ
Ẩ
rông sô

Kinh phí
đưọc duyệt
(triệu đồng)

Kinh phí
thực hiện
(triệu đồng)

165,6
147,0

165,6
147,0

17,0

17,0

2,9

2,9

17,5

17,5

350,0

350,0

Gì

PHẢN VI. KIÉN NGHỊ (về p h á t triển các kết quả nghiên cứu của đề tài; về quản lý, tổ ch
hiện ở các cấp)
Kết quả nghiên cứu của đề tài có tiềm năng áp dụng thực tế để xử nước, nước
nhiễm ion kim loại nặng và ion amoni. Ngoài ra, có thể sử dụng cột nhồi vật liệu nhôm c
oxit hoặc đá ong đã được biên tính bằng chất hoạt động bề mặt để làm giàu và xác định
nặng trong các m ẫu nước.
PHẦN VII. PHỤ LỤC (minh chứng các sản phẩm nêu ở Phần III)
Các phụ lục đính kèm bao gồm:
-

Phụ lục 1 - Kết quả nghiên cứu: - Q uy trìn h chế tạ o v ậ t liệu A I 2 O 3 , S i 0 2 v à kh
đá ong.

Phụ lục 2 - Kết quả công bố: 02 bài báo quốc tế ISI và 02 bài báo khoa học chuyí
trong nước, 0 1 bài báo hội nghị quốc tế.
Phụ lục 3 - Kết quả đào tạo: 02 trang b ìa luận vă n cao học liê n quan đến đề tài, ì
các m inh chứng liên quan.

H à N ộ i, n g à y 02 th á n g 01 m
Đ on vị chủ trì đề tài
(Thủ trưởng đơn vị ký tên, đóng dấu)
TRUÔNG

phông

Chủ nhiệm đề tài
(Họ tên, chữ ký)

.
;

TS. Phạm Tiến Đức

'L u ' / / l

23


CÁC PHỤ LỤC
1. PHỤ LỤC 1: KẾT QUẢ NGHIÊN c ứ u
- Q u y

tr ìn h

c h ế

tạ o

v ậ t

liệ u

A I 2O 3, S i 0 2 v à

k h o á n g

s é t

đ á

o n g .

- K ết quả chụp diện tích bề m ặt theo p h ư ơ n g p h áp B E T ch ứ n g m inh kết quả th ong
số diện tích bề m ặ t đạt đư ợ c của vật liệu đã chế tạo
2. P H Ụ LỤ C 2: K Ế T Q U Ả C Ô N G BỐ
C ông trình côn g bố trên tạp chí khoa học q u ốc tế th eo hệ th ốn g IS I/S co p u s
1. T ien Duc P h am , Thi Trang Do , Van Lau Ha, Thi Hai Yen Doan, Thi Anh Huong
Nguyên,'Thanh Duc Mai, Motoyoshi Kobayashi and Yasuhisa Adachi, “Adsorptive
removal o f am m onium ion from aqueous solution using surfactant-modified alumina”,
Environmental
Chemỉstry
Vol.
14

(2017).
No.
5,
pp.
327-337,
DOI: (ISI, IF 3,516). s ố đặc biệt của hội thảo
IA I* 2 0 1 6

2. Tien Duc P h am , Hoang Hiep Nguyen, Ngoe Viet Nguyen, Thanh Tu Vu, Thi Ngoe
Mai Pham, Thi Hai Yen Doan, Manh Ha Nguyen, Thi Mai Viet Ngo, “Adsorptive
Removal o f Copper by using Suríactant m odified Laterite soil”, Joumal o f Chemistry
(2017),
2017,
Article
ID
1986071,
10
pages.
DOI: 0.1155/2017/1986071 (ISI, IF 1,300)
Bài báo trên các tạp ch í khoa học của Đ H Q G H N , tạp ch í khoa học chuyên
ngành q u ốc gia h oặc báo cáo khoa học đ ăn g tro n g k ỷ yếu h ội ngh ị quốc tế
1. P ham Tien D uc, Do Thi Minh Hue, Pham Thi Ngoe Mai, N guyen Van Ri,
“Adsorptive rem oval o f heavy metal ion and antibiotic from aqueous solution by
using p o ly catio n m o d iíìe d s ilic a ” , Vietnam Journ a l o f Chemistry, V o l. 54 ( 2016 ), N o
6 e l,p p . 293 - 2 9 7
"
2. Nguyễn Ngọc Việt, Nguyễn Mạnh Hà, P h ạm T iến Đ ức, “Hấp phụ và xử lý Pb 21
trong nước sử dụng nhôm oxit biến tính bằng chất hoạt động bề mặt”, Tạp chí Khoa
học ĐHQGHN: K hoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 32 (2016), số 3, trang 268 272
3. P ham Tien D uc, Bui N goe Anh, Doan Thi Hai Yen, Do Thi Uyen (2017), “Removal

of ammonium ion from aqueous solution using alum ina m odiíĩed with anionic
suríầctant and polyanion”, The conferen.ce proceeding o f the 5th analytica Vietnam
conference 2017, pp.160 - 167.
3. P H Ụ L Ụ C 3: K Ế T Q U Ả Đ À O TẠ O
1. Học viên cao học: N guyễn Ngọc Việt
Tên luận văn “N ghiên cứu đặc tính hấp phụ và vận chuyển ion kim loại nặng trên nhôm
oxit biến tính bằng chất hoạt động bề mặt” .
Cán bộ hướng dẫn: TS. Phạm Tiến Đức.
Đã bảo vệ tháng 5 năm 2017 với điểm số 9,92/10,00
2. Học viên cao học: Bùi Ngọc Anh
Tên luận văn “N ghiên cứu đặc tính hấp phụ amoni trên vật liệu nhôm oxit biến tính” .
Cán bộ hướng dẫn: TS. Phạm Tiến Đức.
Đã bảo vệ tháng 3 năm 2017 với điểm số 9,87/10,0