NGHIÊN CỨU HẤP PHỤ NITRAT CỦA CHẾ PHẨM THAN SINH HỌC ĐƯỢC SẢN XUẤT TỪ CÀNH THANH LONG (Hylocereus sp.)

Tóm tắt

Nghiên cứu này đánh giá hiệu quả bỏ nitrat ra khỏi nước của than sinh học (TSH) được sản xuất từ cành thanh long. TSH được sản xuất từ quá trình nhiệt phân ở 450°C trong 120 phút có hình thái bề mặt thô, xốp và không đồng nhất, phù hợp với ứng dụng hấp phụ. Khi sử dụng 3,0 g TSH có đường kính hạt khoảng 0,054 - 0,105 mm trong 50 mL dung dịch chứa 80 mg/L nitrat ở điều kiện pH 2, thời gian tiếp xúc 60 phút và nhiệt độ phòng thì khả năng hấp phụ tối đa của TSH là 1,25 g nitrat/1 g TSH với hiệu suất loại bỏ nitrat là 93,4%. Ảnh hưởng mạnh của pH dung dịch tới hiệu suất hấp phụ thể hiện thông qua việc hiệu suất giảm đáng kể khi pH dung dịch tăng, từ đó làm nổi bật vai trò của lực hút tĩnh điện giữa bề mặt TSH tích điện dương (dưới PZC 7,6) và các anion nitrat. Quá trình hấp phụ nitrat tuân theo mô hình đẳng nhiệt Langmuir (q_max = 1,437 mg/g) và động học bậc hai, chứng tỏ cơ chế chủ yếu là hấp phụ hóa học. Nghiên cứu này góp phần làm rõ tiềm năng ứng dụng của phụ phẩm nông nghiệp trong xử lý nitrat, đồng thời đề xuất hướng sử dụng TSH sau hấp phụ như phân bón chậm giải phóng, phù hợp với mô hình nông nghiệp tuần hoàn.