Nghiên cứu khả năng xử lí Pb2+ trong nước của nanocomposit hydroxyapatit/chitosan - Lê Thị Duyên

60 JOURNAL OF SCIENCE OF HNUE DOI: 10.18173/2354-1059.2017-0008 Natural Sci. 2017, Vol. 62, No. 3, pp. 60-68 This paper is available online at NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÍ Pb2+ TRONG NƯỚC CỦA NANOCOMPOSIT HYDROXYAPATIT/CHITOSAN Lê Thị Duyên1, Võ Thị Hạnh1, Công Tiến Dũng1, Đỗ Thị Hải1, Phạm Thị Năm2, Nguyễn Thị Thơm2, Cao Thị Hồng2 và Đinh Thị Mai Thanh2 1Khoa Khoa học cơ bản, Trường Đại học Mỏ - Địa Chất 2Viện Kĩ thuật Nhiệt đới, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam Tóm tắt. Nanocomposit hydroxyapatit/chitosan (n-HAp/ChS) tổng hợp bằng phương pháp kết tủa hóa học sử dụng để loại bỏ Pb2+ trong nước. Những yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất và dung lượng hấp phụ Pb2+ của n-HAp/ChS đã được khảo sát. Ở điều kiện tối ưu: pH = 5,5, khối lượng n-HAp/ChS 0,1 g, nồng độ ion Pb2+ 15 mg/L, thời gian tiếp xúc 30 phút ở nhiệt độ phòng (25 oC), hiệu suất loại bỏ Pb2+ đạt 95,6 %, dung lượng hấp phụ đạt 14,3 mg/g. Từ khóa: Nanocomposit hydroxyapatit/chitosan, kết tủa hóa học, xử lí chì. 1. Mở đầu Hiện nay, ô nhiễm môi trường nước bởi các kim loại nặng từ chất thải công nghiệp đang là một vấn đề thời sự. Các ion kim loại nặng có tác động rất tiêu cực tới môi trường sống của con người và sinh vật. Kim loại nặng như Cu, Pb, Zn, Cd, Hg, Cr, v.v. theo chuỗi thức ăn thâm nhập vào cơ thể người, thường không tham gia hoặc ít tham gia vào quá trình sinh hóa và tích lũy trong cơ thể, có thể gây nên các bệnh như rối loạn thần kinh, thiếu máu, ung thư. Các nghiên cứu đưa ra nhiều phương pháp xử lí kim loại nặng trong dung dịch nước như: phương pháp kết tủa hóa học, phương pháp kết tủa điện hóa, phương pháp tách bằng màng, phương pháp trao đổi ion, phương pháp hấp phụ, phương pháp sinh học. Trong số các phương pháp này, phương pháp hấp phụ đang được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu. Đặc biệt, trong một số năm gần đây những vật liệu hấp phụ có nguồn gốc tự nhiên như laterit, bazan, bùn đỏ, zeolit, bentonit, kaolin, apatit, các polymer tự nhiên (chitin, chitosan, tinh bột,) và các vật liệu tái chế từ phụ phẩm nông nghiệp được các nhà khoa học trên thế giới và Việt Nam hết sức quan tâm do chúng có ưu điểm: chi phí thấp, thân thiện với môi trường và có hiệu quả hấp phụ cao. Nanocomposit hydroxyapatit/chitosan (n-HAp/ChS) được tạo nên bởi hai thành phần: hydroxyapatit (HAp) và chitosan (ChS). HAp là thành phần chính cấu tạo nên xương, răng và mô cứng của động vật có vú, có hoạt tính và tính tương thích sinh học cao. Ngoài ra, HAp còn có khả năng hấp phụ kim loại nặng khá tốt [1-4]. Chitosan là một polyme tự nhiên, là dạng deacetylate của chitin - chất được chiết tách từ mai mực, vỏ tôm. Chitosan chuyển hóa trong cơ thể người Ngày nhận bài: 7/10/2016. Ngày nhận đăng: 20/3/2017. Tác giả liên hệ: Lê Thị Duyên, e-mail: lethiduyen@humg.edu.vn Nghiên cứu khả năng xử lí Pb2+ trong nước của nanocomposit hydroxyapatit/chitosan 61 thành những hợp chất không độc, không gây hại cho sức khỏe con người. Ngoài ứng dụng trong sinh - y học, n-HAp/ChS còn được ứng dụng để xử lí nước uống, nước sinh hoạt bởi vì nó có khả năng hấp phụ loại bỏ một số chất và ion độc hại có nồng độ cao vượt quá tiêu chuẩn cho phép trong nước, nhưng không gây ra những ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người [5-9]. Khi đưa chitosan vào HAp để tạo composit đã làm tăng khả năng hấp phụ so với HAp. Trên thế giới đã có một số công trình công bố sử dụng n-HAp/ChS để loại bỏ Pb2+ trong dung dịch nước. Tuy nhiên các công bố này chưa nghiên cứu đầy đủ và chi tiết về các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lí. Ở nước ta, cho đến nay chưa có nhóm nghiên cứu nào công bố về tổng hợp bột n-HAp/ChS cũng như ứng dụng bột tổng hợp được để xử lí kim loại nặng trong nguồn nước. Nối tiếp hướng nghiên cứu tổng hợp bột n-HAp/ChS bằng phương pháp kết tủa hóa học [10] và nghiên cứu khả năng xử lí flo trong nước của vật liệu tổng hợp được [11], bài báo này giới thiệu các kết quả nghiên cứu xử lí ion Pb2+ trong nước của bột n-HAp/ChS. 2. Nội dung nghiên cứu 2.1. Điều kiện thực nghiệm 2.1.1. Tổng hợp n-HAp/ChS Bột n-HAp/ChS được tổng hợp bằng phương pháp kết tủa hóa học từ Ca(NO3)2, (NH4)2HPO4 trong nước và chitosan/axit axetic 2 % theo sơ đồ sau: 10 Ca2+ + 6 PO43- + 2 OH- + Chitosan → Ca10(PO4)6(OH)2/Chitosan (1) Cụ thể: dung dịch (NH4)2HPO4 0,3 M được bổ sung vào dung dịch chứa Ca(NO3)2 0,5 M và chitosan 5 %/axit axetic 2 % với tốc độ 1 mL/phút. Trong suốt quá trình phản ứng, hỗn hợp được khuấy với tốc độ 800 vòng/phút và pH được giữ ổn định ở 10 - 11 bằng dung dịch NH3 28 %. Sau khi phản ứng kết thúc, tiến hành già hóa trong 4 giờ và lưu mẫu trong 18 giờ. Tiếp đến mẫu được lọc, rửa bằng li tâm với tốc độ 5000 vòng/phút cho đến khi nước lọc có pH trung tính. Mẫu thu được cuối cùng được sấy ở 80 oC trong 24 giờ và được nghiền trong cối mã não. Bột n-HAp/ChS thu được có màu trắng, có dạng hình trụ nhỏ, khá đồng đều với kích thước khoảng 17 × 30 nm [10]. 2.1.2. Xác định pHPZC Giá trị pH tại đó bề mặt n-HAp/ChS trung hòa điện tích (pHpzc) được xác định bằng phương pháp đo độ lệch pH. Trong phương pháp này 0,25 g n-HAp/ChS được cho vào 50 mL dung dịch KCl 0,01 M có pH ban đầu (pHo) khác nhau, được điều chỉnh bằng dung dịch HCl 0,01 M hoặc KOH 0,01 M. Hỗn hợp sau đó được khuấy bằng máy khuấy từ trong 30 phút ở tốc độ 800 vòng/phút. Cuối cùng lọc lấy dung dịch và xác định lại pH (pHs) của nước lọc, từ đó tính và vẽ đồ thị biểu diễn sự biến đổi của ∆pH = pHo – pHs theo pHo. 2.1.3. Hấp phụ Pb2+ bằng n-HAp/ChS Quá trình hấp phụ được thực hiện bằng cách cho m gam bột n-HAp/ChS vào bình chứa 50 mL dung dịch Pb2+ trong các điều kiện thay đổi một trong các yếu tố ảnh hưởng là thời gian hấp phụ, pH của dung dịch, khối lượng n-HAp/ChS, nồng độ ion Pb2+ ban đầu. Hỗn hợp sau đó được khuấy bằng máy khuấy từ Spin Master Model No.4803-02-USA với tốc độ khuấy 800 vòng/phút. Sau hấp phụ, lọc tách chất rắn, lấy phần dung dịch để định lượng ion Pb2+ còn lại bằng phương pháp hấp thụ nguyên tử (AAS). Dung lượng và hiệu suất hấp phụ được xác định theo các phương trình (2) và (3) [7]: Q = (Co – C).V/m (2) H = (Co – C).100/Co (3) Lê Thị Duyên, Võ Thị Hạnh, Công Tiến Dũng, Đỗ Thị Hải, Phạm Thị Năm, Nguyễn Thị Thơm, Cao Thị Hồng, Đinh Thị Mai Thanh 62 trong đó, Q (mg/g) và H (%) lần lượt là dung lượng hấp phụ và hiệu suất hấp phụ, Co(mg/L) và C (mg/L) lần lượt là nồng độ ban đầu và nồng độ còn lại sau hấp phụ của ion Pb2+, V là thể tích dung dịch hấp phụ (L), m là khối lượng n-HAp/ChS (g). Khả năng hấp phụ Pb2+ của n-HAp/ChS được đánh giá dựa trên các phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir và Freundlich [7]. Dạng tuyến tính của phương trình Langmuir: e e m L m C C 1 Q Q K .Q   (4) Dạng tuyến tính của phương trình Freundlich: LnQ = LnKF + e 1 .LnC n (5) trong đó, Ce (mg/L) là nồng độ ion Pb2+ ở trạng thái cân bằng; Q (mg/g) là dung lượng hấp phụ tại nồng độ Ce; Qm(mg/g) là dung lượng hấp phụ đơn lớp cực đại; KL là hằng số Langmuir, KF và n là các hằng số thực nghiệm Freundlich. Động học của quá trình hấp phụ được nghiên cứu theo hai mô hình động học: mô hình giả bậc 1 và mô hình giả bậc 2 [7]. Phương trình động học hấp phụ giả bậc một: ln(Qe – Qt) = lnQe – k1t (6) Phương trình động học hấp phụ giả bậc hai: t/Qt = t/Qe + 1/(k2.Q2e) (7) trong đó: Qe (mg/g) và Qt (mg/g) lần lượt là dung lượng hấp phụ ở trạng thái cân bằng và tại thời điểm t; k1, k2 lần lượt là hằng số tốc độ của phản ứng giả bậc 1 (phút-1) và giả bậc 2 (g/mg.phút). 2.2. Kết quả và thảo luận 2.2.1. Xác định pHPZC của n-HAp/ChS Sự biến đổi của pH theo pHo thu được khi đo đối với bột n-HAp/ChS được giới thiệu trên Hình 1. Từ đây nhận thấy pH = 0 tại pHo bằng 7. Điều này có nghĩa là pHpzc của n-HAp/ChS bằng 7. -3 -2 -1 0 pHo 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3  pH Hình 1. Sự biến đổi ∆pH theo pHo 2.2.2. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ Pb2+của n-HAp/ChS * Ảnh hưởng của thời gian hấp phụ Sự biến đổi hiệu suất và dung lượng hấp phụ của bột n-HAp/ChS theo thời gian được giới thiệu trên Hình 2. Trong khoảng thời gian khảo sát, dung lượng cũng như hiệu suất hấp phụ tăng Nghiên cứu khả năng xử lí Pb2+ trong nước của nanocomposit hydroxyapatit/chitosan 63 nhanh trong 20 phút đầu: hiệu suất tăng từ 65 đến 97 % và dung lượng từ 6,5 đến 9,7 mg/g khi thời gian hấp phụ tăng từ 5 đến 20 phút. Sau đó, hiệu suất và dung lượng hấp phụ tăng chậm, đạt giá trị ổn định tương ứng là khoảng 97 %; và 9,7 mg/g sau 30 phút. Vì vậy, thời gian 30 phút được coi là thời điểm quá trình hấp phụ đạt cân bằng và được lựa chọn cho các nghiên cứu tiếp theo. 0 10 20 30 40 50 6,4 7,2 8,0 8,8 9,6 10,4 Thêi g ian (phót) Q H 60 70 80 90 100 Q (m g/ g) H (% ) Hình 2. Sự biến đổi dung lượng và hiệu suất hấp phụ theo thời gian m = 0,05 g, V = 50 mL, Co = 10 mg/L, pH tự nhiên, T = 25 oC * Ảnh hưởng của pH Việc loại bỏ ion Pb2+ phụ thuộc nhiều vào pH của dung dịch vì nó làm thay đổi tính chất bề mặt của chất hấp phụ.Từ giá trị pHpzc thu được ở trên và để tránh hiện tượng tạo kết tủa Pb(OH)2 trong môi trường axit yếu (5,5 < pH < 7) và môi trường kiềm, ảnh hưởng của pH đã được khảo sát trong điều kiện pH ≤ 5,5. Kết quả theo dõi biến thiên dung lượng hấp phụ và hiệu suất hấp phụ theo pH của dung dịch được giới thiệu trên hình 3. Từ đây nhận thấy, trong khoảng pH khảo sát, hiệu suất và dung lượng hấp phụ tăng khi pH tăng. Kết quả này được giải thích là do trong môi trường axit các nhóm amino của chitosan bị proton hóa và khi đó bề mặt vật liệu sẽ tích điện dương nên làm giảm số lượng tâm hấp phụ của n-HAp/ChS và xảy ra sự hấp phụ cạnh tranh giữa H+ và Pb2+ do đó làm giảm khả năng hấp phụ của vật liệu này. Bên cạnh đó ở vùng pH thấp, sự hòa tan n-HAp/ChS sẽ tăng, điều này cũng góp phần làm giảm dung lượng cũng như hiệu suất hấp phụ. Vì vậy, pH = 5,5 được chọn đối với hấp phụ Pb2+ cho những nghiên cứu tiếp theo. 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 9,0 9,1 9,2 9,3 9,4 88 89 90 91 92 93 94 95 Q H Q (m g/ g) pH H (% ) Hình 3. Sự biến đổi dung lượng và hiệu suất hấp phụ Pb2+ theo pH của dung dịch ban đầu m = 0,05 g, V = 50 mL, Co = 10 mg/L, T = 25 oC Lê Thị Duyên, Võ Thị Hạnh, Công Tiến Dũng, Đỗ Thị Hải, Phạm Thị Năm, Nguyễn Thị Thơm, Cao Thị Hồng, Đinh Thị Mai Thanh 64 * Ảnh hưởng của khối lượng n-HAp/ChS Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của khối lượng n-HAp/ChS đến dung lượng và hiệu suất hấp phụ Pb2+ 10 mg/L được trình bày trên Hình 4. Khi khối lượng n-HAp/ChS tăng từ 0,01 đến 0,1 g, dung lượng và hiệu suất hấp phụ lần lượt tăng từ 9,1 đến 9,77 mg/g và từ 91 đến 97,75 %. Khi khối lượng chất hấp phụ tăng từ 0,1 đến 0,2 g, dung lượng và hiệu suất hấp phụ chỉ biến đổi rất nhẹ. Để đạt được dung lượng và hiệu suất hấp phụ cao (9,77 mg/g; 97,75 %) nhưng không sử dụng nhiều chất hấp phụ, khối lượng 0,1 g n-HAp/ChS được lựa chọn để nghiên cứu xử lí ion Pb2+. 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 9,0 9,2 9,4 9,6 9,8 Khèi l­îng n-HAp/ChS (g) Q (m g/ g) Q H 90 92 94 96 98 H (% ) Hình 4. Ảnh hưởng của khối lượng n-HAp/ChS đến dung lượng và hiệu suất hấp phụ Pb2+ V = 50 mL, pH = 5,5, Co = 10 mg/L, T = 25oC * Ảnh hưởng của nồng độ Pb2+ ban đầu Cũng như khối lượng chất hấp phụ, nồng độ ion Pb2+ trong dung dịch ban đầu cũng có ảnh hưởng lớn đến dung lượng và hiệu suất hấp phụ. Kết quả khảo sát quá trình hấp phụ được tiến hành với nồng độ Pb2+ ban đầu thay đổi từ 5 đến 30 mg/L cho thấy trong khoảng nồng độ nghiên cứu, khi nồng độ Pb2+ tăng, dung lượng hấp phụ tăng, hiệu suất hấp phụ giảm (Hình 5). Để đạt được dung lượng và hiệu suất hấp phụ cao (14,3 mg/g; 95,6 %), nồng độ Pb2+ tối ưu được chọn là 15 mg/L. 5 10 15 20 25 30 5 10 15 20 25 30 9 0 9 2 9 4 9 6 9 8 1 00 Q (m g/ g) C o(m g /l) Q H H (% ) Hình 5. Ảnh hưởng của nồng độ ion Pb2+ ban đầu đến dung lượng và hiệu suất hấp phụ m = 0,1 g, V = 50 mL, Co = 10 mg/L, pH = 5,5, T = 25 oC Nghiên cứu khả năng xử lí Pb2+ trong nước của nanocomposit hydroxyapatit/chitosan 65 2.2.2. Nghiên cứu đường đẳng nhiệt hấp phụ Pb2+ Tiến hành hấp phụ Pb2+ ở điều kiện tối ưu đã nghiên cứu: 0,1 g n-HAp/ChS với thời gian hấp phụ 30 phút ở pH = 5,5 và nồng độ Pb2+ ban đầu thay đổi từ 5 đến 30 mg/L, tại nhiệt độ phòng (25 oC). Sau đó, xác định nồng Pb2+ còn lại ở trạng thái cân bằng (Ce), từ đó có thể tính được các giá trị lnCe, lnQ và tỉ số Ce/Q, kết quả được tóm tắt trong Bảng 1. Bảng 1. Các giá trị lnCe, lnQ, Ce/Q tại các nồng độ Pb2+ ở trạng thái cân bằng Nồng độ Pb2+ cân bằng (Ce) (mg/L) lnCe Q (mg/g) lnQ Ce/Q (g/l) 0,3397 -1,070 9,70 2,27 0,040 0,6540 -0,420 14,30 2,66 0,045 0,9960 -0,004 19,00 2,94 0,050 1,6280 0,490 23,40 3,15 0,070 2,9322 1,080 27,00 3,30 0,110 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 y = 0,0278x + 0,0266 R2= 0,9875 C e/ Q (g /l) Ce(mg/l) (a) -1,5 -1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0 1,5 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 (b) y = 0,4885x + 2,8566 R2 = 0,9681 ln Q ln Ce Hình 6. Đường đẳng nhiệt hấp phụ Pb2+ tại 25oC, theo Langmuir (a) và Freundlich (b) Trên hình 6 giới thiệu các đường đẳng nhiệt hấp phụ Pb2+ trên n-HAp/ChS xây dựng theo phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir (Hình 6a) và Freundlich (Hình 6b). Trên cơ sở các đường đẳng nhiệt hấp phụ này có thể tính được các hằng số thực nghiệm Langmuir và Freundlich tương ứng. Kết quả tính toán được đưa ra ở bảng 2. Bảng 2. Các hằng số thực nghiệm Qm, KL, KF, n trong phương trình Langmuir và Freundlich Langmuir Freundlich Qm KL R2 n KF R2 35,97 1,045 0,9875 2,05 17,40 0,9681 Từ kết quả thu được cho thấy, cả hai mô hình đẳng nhiệt hấp phụ sử dụng đều có thể mô tả được số liệu thực nghiệm hấp phụ Pb2+ bằng n-HAp/ChS trong điều kiện nghiên cứu. Tuy nhiên mô hình Langmuir mô tả tốt hơn (R2 = 0,9875) mô hình Freundlich (R2 = 0,9681). Điều này cho thấy quá trình hấp phụ Pb2+ là đơn lớp. Giá trị Qm bằng 35,97 mg/g cho thấy vật liệu n-HAp/ChS Lê Thị Duyên, Võ Thị Hạnh, Công Tiến Dũng, Đỗ Thị Hải, Phạm Thị Năm, Nguyễn Thị Thơm, Cao Thị Hồng, Đinh Thị Mai Thanh 66 có khả năng hấp phụ khá tốt ion Pb2+ trong dung dịch nước và giá trị Qm thu được cao hơn nhiều so với các tác giả đã nghiên cứu trước đó (12,04 mg/g) [7]. 2.2.3. Động học của quá trình hấp phụ Kết quả nghiên cứu sự hấp phụ Pb2+ trong điều kiện: nồng độ đầu 10 mg/L, thể tích dung dịch 50 mL, khối lượng bột n-HAp/ChS 0,05 g, pHo = 5,5 theo thời gian ở 25 oC, được tóm tắt trong bảng 3. Từ đây đã xây dựng được đồ thị của phương trình động học giả bậc 1 theo công thức 6 (Hình 7a) và giả bậc 2 theo công thức 7 (Hình 7b). Bảng 3. Sự biến đổi ln(Qe - Qt) và t/Qt theo thời gian hấp phụ t t (phút) 5 10 20 30 40 50 60 Qt (mg/g) 6,5 7,2 9,67 9,73 9,75 9,78 9,8 ln(Qe-Qt) 1,194 0,955 -2,04 -2,66 -2,99 -3,22 t/Qt (phút.g/mg) 0,923 1,389 2,068 3,08 4,1 5,11 6,1 0 10 20 30 40 50 -4 -2 0 2 Ln (Q e-Q ) t (phót) y = - 0,10478 x + 1,24667 R2 = 0,78886(a) 0 10 20 30 40 50 60 0 2 4 6 t/Q t ( p hó t.g /m g) t (phót) y = 0,09455x + 0,34883 R2 = 0,99639 (b) Hình 7. Mô tả số liệu thực nghiệm bằng phương trình động học hấp phụ giả bậc 1 (a) và giả bậc 2 (b) Từ các đồ thị trên Hình 7 có thể tính được các hằng số tốc độ hấp phụ (k) và dung lượng hấp phụ ở trạng thái cân bằng (Qe). Kết quả tính toán được giới thiệu trong Bảng 4. Bảng 4. Các giá trị k và Qe tính theo phương trình động học giả bậc một và bậc hai Phương trình động học giả bậc một Phương trình động học giả bậc hai Qe thực nghiệm (mg/g) Qe (mg/g) k1 (phút-1) R2 Qe (mg/g) k2 (g/mg.phút) R2 3,48 0,10478 0,78886 10,58 0,02561 0,99639 9,8 Bảng 4 cho thấy giá tri Qe tính theo phương trình động học hấp phụ giả bậc 1 (3,48 mg/g) khác xa giá trị Qe xác định từ thực nghiệm (9,8 mg/g), đồng thời hệ số hồi quy R2 = 0,78886, khác xa 1. Trong khi đó Qe tính theo phương trình động học hấp phụ giả bậc 2 (10,58 mg/g) không Nghiên cứu khả năng xử lí Pb2+ trong nước của nanocomposit hydroxyapatit/chitosan 67 khác nhiều so với Qe từ thực nghiệm (9,8 mg/L), đồng thời hệ số hồi quy R2 = 0,99639 trong trường hợp này rất gần 1. Kết quả này chứng tỏ trong điều kiện nghiên cứu, quá trình hấp phụ Pb2+ bằng bột n-HAp/ChS không tuân theo phương trình động học hấp phụ giả bậc 1 mà tuân theo phương trình động học hấp phụ giả bậc 2. Hằng số tốc độ hấp phụ xác định được bằng 0,02561 g/mg.phút. 3. Kết luận Bột n-HAp/ChS tổng hợp bằng phương pháp kết tủa hóa học đã được sử dụng để nghiên cứu quá trình hấp phụ Pb2+ trong dung dịch nước. Kết quả thu được cho thấy quá trình hấp phụ chịu sự ảnh hưởng của các yếu tố: pHo, Co, khối lượng chất hấp phụ, thời gian tiếp xúc. Trong điều kiện khảo sát, sự hấp phụ Pb2+ của n-HAp/ChS diễn ra nhanh, có thể đạt cân bằng chỉ sau khoảng 30 phút tiếp xúc; quá trình hấp phụ tuân theo phương trình động học hấp phụ giả bậc 2 và tuân theo mô hình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir với dung lượng hấp phụ đơn lớp bằng 35,97 mg/g. Kết quả này mở ra triển vọng cho việc ứng dụng n-HAp/ChS loại bỏ ion kim loại nặng trong nguồn nước ô nhiễm. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Alessia C., Silvano M., Vincenzo F., 2008. Cadmium removal from single- and multi-metal (Cd+ Pb+Zn+Cu) solutions by sorption on hydroxyapatite. Journal of Colloid and Interface Science 317 (Issue 2), pp. 402-408. [2] Smičiklas I., Onjia A., Raičević S., Janaćković Đ., Mitrić M., 2008. Factors influencing the removal of divalent cations by hydroxyapatite. Journal of Hazardous Materials 152 (Issue 2), pp. 876-884. [3] Shanika F.M., Rohini M. de Silva, Nalin K.M. de Silva, 2015. Synthesis, characterization, and application of nano hydroxyapatite and nanocomposite of hydroxyapatite with granular activated carbon for the removal of Pb2+ from aqueous solutions. Applied Surface Science 351, pp. 95-103. [4] Nirav P.R., Prapti U.S., Nisha K.S., 2016. Adsorptive removal of nickel(II) ions from aqueous environment: A review. Journal of Environmental Management 179, p. 1-20. [5] Muniyappan R.G., Kousalya G.N., Meenakshi S., 2011. Removal of copper(II) using chitin/chitosan nano-hydroxyapatite composite. International Journal of Biological Macromolecules 48, pp. 119-124. [6] Sairam Sundaram C., Natrayasamy V., Meenakshi S., 2008. Uptake of fluoride by nano- hydroxyapatite/chitosan, a bioinorganic composite. Bioresource Technology 99, pp. 8226-8230. [7] Neha G., Atul K., Chattopadhyaya M.C., 2012. Adsorptive removal of Pb2+, Co2+ and Ni2+ by hydroxyapatite/chitosan composite from aqueous solution. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers 43 (Issue 1), pp. 125-131. [8] Majid A., Mohammad I., Jabir I., Saeed N., 2014. Design and evaluation of chitosan/hydroxyapatite composite nanofiber membrane for the removal of heavy metal ions from aqueous solution. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers 45 (Issue 2), p. 518-526. [9] Kousalya G.N., Muniyappan R.G., Sairam S.C., Meenakshi S., 2010. Synthesis of nano- hydroxyapatite chitin/chitosan hybrid biocomposites for the removal of Fe(III). Carbohydrate Polymers 82 (Issue 3), pp. 594-599. [10] Lê Thị Duyên, Đỗ Thị Hải, Phạm Tiến Dũng, Cao Thị Hồng, Nguyễn Thu Phương và Đinh Thị Mai Thanh, 2016. Nghiên cứu tổng hợp và đặc trưng hóa lí của bột nanocomposit hydroxyapatit/chitosan. Tạp chí khoa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, Tập 61 (Số 4), Tr. 66-72. Lê Thị Duyên, Võ Thị Hạnh, Công Tiến Dũng, Đỗ Thị Hải, Phạm Thị Năm, Nguyễn Thị Thơm, Cao Thị Hồng, Đinh Thị Mai Thanh 68 [11] Lê Thị Duyên, Đỗ Thị Hải, Nguyễn Viết Hùng, Nguyễn Thu Phương, Cao Thị Hồng, Đinh Thị Mai Thanh, 2015. Nghiên cứu khả năng xử lí flo trong nước của nanocomposit hydroxyapatit/chitosan tổng hợp bằng phương pháp kết tủa hóa học. Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Tập 53 (số 6A), Tr. 58-69. ABSTRACT Removal of Pb2+ by hydroxyapatite/chitosan nanocomposite from aqueous solution Le Thi Duyen1, Vo Thi Hanh1, Cong Tien Dung1, Do Thi Hai1, Pham Thi Nam2, Nguyen Thi Thom2, Cao Thi Hong2 and Dinh Thi Mai Thanh2 1Basic Science Faculty, Hanoi University of Mining and Geology 2Institute for Tropical Technology, Vietnam Academy of Science and Technology Hydroxyapatite/chitosan nanocomposite (n-HAp/ChS) was synthesized by chemical precipitation method for the removal of Pb2+ from aqueous solution. The effect of factors on the Pb2+ adsorption efficiency and capacity was investigated. The removal efficiency obtained 95.6 % and adsorption capacity obtained 14.3 mg/g at optimal condition: pH 5.5, n-HAp/ChS mass of 0.1 g, concentration of 15 mg/L Pb2+ and contact time 30 minutes at room temperature (25 oC). Keywords: Hydroxyapatite/chitosan nanocomposite, chemical precipitation, lead removal.